核酸适配体荧光探针在生化分析和生物成像中的研究进展

核酸适配体是指通过体外筛选技术从核酸文库中筛选出来,能够高特异性、高亲和力识别靶标物的寡核苷酸序列,具有靶标类型广泛、合成简单、相对分子质量小、化学稳定性高、易于进行生物化学修饰等优点。 核酸适配体能够通过折叠成特定的二维或三维构型与靶标物特异性结合,加上合适的信号转导机制,为重要靶标物的研究提供理想的分子识别与分子检测探针。 荧光检测技术具有高灵敏、高分辨率、易于实现多元分析等优点。 将核酸适配体的分子识别特性与荧光优异的光学检测性能相结合,在生命科学研究领域有着广泛的应用空间。 本文主要综述了核酸适配体荧光探针常见的分子设计和信号响应方式,及其在细胞成像、亚细胞成像中的应用研究,并对核酸适配体探针目前面临的一些挑战进行了讨论,最后对其未来的发展方向进行了展望。     

基于量子点标记的适配体技术在分析检测中的研究进展

由于光学性质独特,量子点成为近年来发展起来的极具应用前景的半导体纳米材料,作为荧光标记物在生物和化学领域备受关注。随着生物技术的发展,适配体以其高特异性、强亲和力等特点被用作生物探针或生物传感元件,在分析检测中得到广泛应用。将量子点与适配体结合构建的纳米生物识别体系,互补结合适配体和量子点的特殊性质,可实现对靶标物质的超灵敏、高选择性及快速检测。本文概述了量子点的合成、修饰及其与适配体的偶联,重点介绍了近几年基于量子点标记的适配体技术在生物分子、病原微生物、细胞、真菌毒素等方面的应用,并展望了该技术在分析检测领域的发展趋势。     

面向食品安全分析的核酸适配体传感技术

食品中危害因子的检测一直是国内外食品安全领域致力解决的重要问题。核酸适配体是一类通过体外筛选技术得到的单链DNA或RNA,具有特异性强、稳定性好和靶分子广等特点,因而被广泛用于食品安全检测领域。近年来,随着纳米传感技术的快速发展,互补结合适配体和纳米材料的特殊性质,可实现对靶标物质的超灵敏、高选择性及快速检测。本文总结了近年来筛选的食品危害因子适配体,综述了面向食品安全检测的基于适配体传感和纳米材料修饰的分析检测技术的进展,主要包括比色法、荧光法、电化学法以及表面等离子体共振技术,并探讨了适配体传感检测所存在的问题和未来的发展趋势。     

基于聚多巴胺磁性纳米微球的洛美沙星适配体筛选研究

基于纳米材料与单链核苷酸可能存在的氢键作用、π-π结合、电荷转移等非共价结合方式,可快速区分对目标靶分子有特异性结合的单链核酸适配体候选分子,从而缩短适配体筛选周期、提高筛选的成功率.本研究采用聚多巴胺磁性纳米微球(MNPs@PDAs)为分离载体,以洛美沙星(LMX)为靶标分子,利用磁分离技术建立了一种小分子的适配体筛选新方法.经过7轮筛选,获得了对洛美沙星分子具有高亲和性(KD=(17.57±0.5)nmol/L)的核酸适配体AF-3,且AF-3对于结构相似分子培氟沙星(PEFX)、氧氟沙星(OFLX)、诺氟沙星(NFLX)不具有亲和性.基于MNPs@PDAs的筛选方法有望于应用于其它重要靶分子的高效适配体探针获取.     

基于核酸适配体的比色生物传感器研究进展

核酸适配体因能与目标物特异性结合而被用作生物识别元件,广泛用于生物传感器的研究。基于适配体的比色生物传感器,因简便、经济且直观可视等特点,在环境保护、医疗诊断和食品安全等领域备受青睐。随着生物技术和纳米技术的迅速发展,结合不同显色途径和信号放大方法,已建立了多种操作简便、特异性强、灵敏度高的基于适配体的比色传感方法,为现场快速检测技术的发展提供了新思路和新选择。识别元件、信号探针及信号放大策略都是影响比色生物传感器准确性和灵敏度的重要因素,纳米材料和放大策略的选择及设计非常重要。本文主要基于酶催化和等离子体共振比色原理,介绍了近年来比色适配体传感器的研究进展,为高灵敏比色生物传感器的研究和应用提供参考。     

核酸适配体传感器在黄曲霉毒素B1检测中应用研究进展北大核心CSCD

核酸适配体作为一种新型识别分子,具有亲和力高、稳定性强、制备成本低、特异性强等优点,但其自身不具有信号转换功能,它与靶标分子特异性结合过程,不可产生被检测的物理化学信号。因此,需将核酸适配体与靶标分子特异性识别结合过程转为易于被检测的物理化学信号变化的过程。根据信号转换方式的不同,可将适配体生物传感器分为荧光适配体传感器、比色适配体传感器、电化学适配体传感器和表面拉曼散射适配体传感器。本文对基于以上4种检测信号的核酸适配体生物传感器在黄曲霉毒素(AFB1)检测方面的应用进行综述,并概述该类传感器应用前景和当前面临的挑战。     

核酸适配体在癌症诊断中的研究进展

核酸适配体是通过指数富集配体系统进化技术(SELEX)从体外合成的寡核苷酸文库中筛选得到的短的寡核苷酸分子(ssDNA或RNA)。核酸适配体能够通过折叠成特定的空间结构与靶标分子进行特异性结合,与抗体相比,适配体具有高亲和力、易修饰、低成本、易于合成和低免疫原性等优势,可以针对细胞、蛋白质、组织、生长因子进行癌症生物标志物的研究。作为一种新的诊断方法,其在分子诊断领域具有广阔的应用前景。本文综述了近年来核酸适配体在肺癌、胃癌、结直肠癌、乳腺癌、前列腺癌诊断中的应用研究,阐明了核酸适配体作为分子探针从细胞的检测到血清的检测所扮演的作用。     

核酸适配体功能化的稀土上转换纳米材料在生物检测中的应用

稀土上转换纳米材料可以吸收近红外光并发射出可见光或紫外光,在生物传感领域得到了广泛研究。核酸适配体能高特异性和高亲和性地与靶标物结合,被广泛应用于生物传感、疾病诊断等领域。将稀土上转换纳米材料与核酸适配体结合构建的检测体系,可实现对目标物灵敏、高选择性的检测。本文介绍了近几年核酸适配体功能化的稀土上转换纳米材料在生物小分子、蛋白质、核酸、病原微生物、细胞等方面的应用,并展望了其在分析检测领域的发展前景。     

基于磁珠分离的酶联适配体检测痕量蛋白质的新型比色分析方法

以核酸适配体作为高效专一的识别/传感元件, 构建了一种新型的磁性分离和特异性捕获的检测方法. 两个适配体通过简单的生物素化修饰, 利用其与凝血酶不同位点的高亲和力形成夹心结构, 其中连接适配体的磁珠可捕获蛋白质, 加入另一个适配体及链霉亲和素标记的辣根过氧化物酶后, 通过比色法实现靶蛋白检测. 该法操作简单, 分析时间短, 对凝血酶的线性响应范围为 10~80 nmol/L, 检出限为 10 nmol/L.     

基于金包裹磁性纳米粒子与适配体修饰CdTe纳米探针的凝血酶检测方法

构建了一个适配体修饰的CdTe纳米探针,利用磁性纳米粒子的分离技术,采用示差脉冲伏安法检测凝血酶。磁性纳米粒子作为分离材料,CdTe纳米粒子作为电化学探针,通过凝血酶的特异性识别,适配体从DNA双链中解旋,并与凝血酶结合形成G-四重体结构,达到检测凝血酶的目的,检出限达0.13pmol/L。该方法灵简便、灵敏、成本低,并成功用于实际样品的检测。此外,该方法可被广泛应用于蛋白质监测和疾病诊断。     

适配体传感器检测凝血酶的研究进展

适配体是通过指数富集配体系统进化技术(SELEX)筛选得到的,能与多种目标物质高特异性、高选择性结合的寡核苷酸序列.适配体因合成简单、稳定性高、设计多样化、修饰方便、成本低等优点被用作为识别探针,并与不同的转导技术相结合,构建了多种类型的适配体传感器,并借助纳米材料独特的光、电特性,提高适配体传感器的性能.凝血酶是一种...     

适配体在靶向特异性检测中的最新应用进展

适配体是体外采用SELEX技术筛选得到的一段寡核苷酸序列(DNA或RNA),能折叠成一定的空间结构结合靶物质,实现特异性吸附。其功能类似抗体,但具有抗体无法比拟的优势,如靶物质范围广、特异性强、亲和力高、可体外筛选、易于标记和修饰、稳定性好、没有毒性、易制备等。近年来,适配体已在分析检测、生物化学、食品安全、临床医疗等领域得到广泛应用。本文综述了适配体在金属离子、抗生素、农药残留、真菌毒素、蛋白质、微生物、细胞等成分靶向特异性快速检测方面的应用进展,并分析其存在的局限性和问题,展望其应用前景和发展趋势,以期为适配体应用的拓展和相关研究提供依据和支持。     

基于裂开型核酸适配体的液晶生物传感检测三磷酸腺苷

利用“适配体-目标分子-适配体”的“三明治”夹心方式构建液晶生物传感检测三磷酸腺苷(ATP). 将ATP核酸适配体片段作为捕获探针固定在经TEA/DMOAP混合组装膜修饰的玻片基底表面, 当ATP存在时, 裂开的两部分核酸适配体与ATP结合形成双链结构, 有效诱导液晶分子取向发生变化从而引起光学信号的亮度及颜色发生变化, 实现对ATP的检测, 该方法在ATP浓度为10 nmol/L时仍可观测到明显的光学信号变化. 这种“适配体-目标分子-适配体”的“三明治”夹心式液晶生物传感方法具有无需标记, 操作简单等特点, 在快速检测小分子等物质领域中有广泛的应用前景.     

基于cell-SELEX的核酸适配体-纳米材料复合物用于癌细胞检测研究进展

发展高灵敏、高选择性的癌细胞检测方法是实现癌症的早期诊断和治疗的关键.基于cell-SELEX（指数富集配体系统进化法）新技术筛选出的核酸适配体,因其对癌细胞的高亲和力和高特异性,以及体积小、免疫原性小、易于进行化学修饰等优点,已被广泛应用于癌细胞的检测.此外,核酸适配体与纳米材料,包括金属纳米粒子、量子点、纳米二氧化硅和碳纳米材料等结合后,将会增强其对癌细胞的识别能力.本文综述了近年来基于cell-SELEX技术筛选出的核酸适配体与纳米材料结合所形成的复合物作为新型分子工具用于增强癌细胞识别和检测的研究进展,并对此领域的未来发展作了展望.     

核酸适配体-目标物的相互作用机理研究与生化传感应用

核酸适配体是一种单链寡聚核苷酸,可通过氢键、静电作用等次级键力与其目标物发生特异性结合,在生化传感检测等领域拥有良好的应用前景。然而当前对核酸适配体与其目标物相互作用机理的研究较为缺乏,成为限制核酸适配体相关领域的基础与应用研究的瓶颈。本文系统综述了核酸适配体与目标物相互作用机理的研究内容,并着重介绍了相关研究方法的原理与应用,包括等温滴定量热、微量热泳动、毛细管电泳、圆二色光谱、表面等离子共振、石英晶体微天平、原子力显微镜、分子对接与分子动力学等。而后,总结了基于核酸适配体-目标物相互作用机理的生化传感检测策略设计的方法与依据。最后,对核酸适配体-目标物相互作用机理研究的挑战与前景进行了展望。     

量子点荧光共振能量转移检测赭曲霉毒素A

基于量子点与荧光猝灭基团之间构成的荧光共振能量转移体系,以量子点标记赭曲霉毒素A适配体与荧光猝灭基团标记的补体杂交构成荧光传感探针,当有赭曲霉毒素A存在时,由于其适配体与赭曲霉毒素A的高度亲和作用,使传感探针上结合的荧光猝灭剂减少,荧光增强,从而建立了一种检测赭曲霉毒素A的荧光分析方法.该方法简单、快速、特异性强,在适...     

适配体在癌症诊断与靶向治疗中的研究进展

核酸适配体是利用体外筛选技术,即指数富集的配体系统进化技术(SELEX),从核酸分子文库中得到的寡核苷酸片段。其与靶标物有很高的特异性和亲和力,将适配体作为识别单元的生物传感研究以及适配体偶联成像试剂的生物体内外成像研究在临床诊断中有很大的应用前景,此外,适配体靶向癌细胞或组织的治疗方法相比传统化学治疗副作用更小,在临床上也有极大的应用前景。本文综述了适配体目前在癌症诊断和靶向治疗两个方面的研究进展,并分析现阶段存在的问题以及面临的挑战。     

核酸适配体生物传感器在农残检测中的研究进展EI北大核心CSCD

由于核酸适配体具有特异性强、亲和力高、制备方便、易修饰、稳定性好、目标物多样性等特点,基于适配体的传感器研究工作一直是广大科研工作者的研究热点。相较于具有特异性识别的生物酶的使用,核酸适配体在农药残留检测中的应用正在发展中,具有广阔的前景。本文主要介绍近两年来核酸适配体生物传感器在农药分子检测领域的相关进展。     

蛋白质的核酸适配体筛选的研究进展

核酸适配体是通过指数富集系统配体进化(SELEX)筛选获得的,与靶标具有高亲和力和特异性结合的单链DNA或RNA。蛋白质是生命进程中的关键功能分子。近年来,以蛋白质为靶标的适配体筛选在蛋白质相关的基础及应用研究领域受到广泛关注。核酸适配体应用性能的优劣取决于其亲和力、特异性与稳定性。目前,适配体筛选方法的优化主要是提高筛选效率、提升适配体性能及降低筛选成本。适配体主要筛选步骤包括复合物分离、核酸库优化、次级库的富集、适配体序列分析以及亲和力表征等。迄今为止,以蛋白质-核酸复合物的分离为核心步骤的适配体筛选方法有20余种。本文归纳总结了2005年以来以蛋白质为靶标的适配体筛选技术,讨论了各方法的缺陷与局限。介绍了核酸库的设计优化方法、适配体的序列特征,以及常用的亲和力表征方法。     

基于微磁珠分离技术的适配体实时定量PCR检测方法

利用适配体的识别能力和可扩增性, 构建了基于微磁珠分离技术的适配体实时定量聚合酶链式反应(PCR)检测方法. 通过微磁珠偶联的互补链与适配体序列之间的碱基配对结合, 有效除去溶液中未与靶分子结合的适配体序列, 采用实时定量PCR技术测定上清液中结合态的适配体序列浓度, 从而间接实现对靶分子的定量检测. 分别选取代表生物大分子和有机小分子的凝血酶和ATP作为检测对象, 验证了该方法的普适性. 研究结果表明, 在获取特异性适配体序列后, 仅需简单优化其互补链序列, 即可对超低含量的凝血酶和ATP进行准确定量, 检出限分别为50 pmol/L和5 μmol/L. 该方法具有同时适用于高特异性和高灵敏度地检测生物大分子和有机小分子的优势.