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与正常细胞相比，癌细胞通常在其表面表达与肿瘤相关的特异性标志物。通过细胞膜表面多个特异性肿瘤标志物来确定癌症细胞及其分型以达到准确诊断并治疗癌症，一直是科学家们追求的目的。     

生物材料与细胞相互作用及表面修饰

生物材料用作人工细胞外基质(ECMs)在组织工程中起重要作用。生物材料表面的拓扑结构、亲水／疏水平衡、自由能、电荷状况、化学基团和生物特异性识别对材料／细胞相互作用有较大影响。生物材料表面与细胞的相互作用主要是细胞膜表面受体与生物材料表面配体间的相互分子识别,因此采用仿生修饰生物材料表面以提高细胞亲和性和特异性识别。本文对生物材料与细胞相互作用及表面修饰的技术方法进行了介绍。     

前列腺癌相关肿瘤标志物分析方法的研究进展

肿瘤标志物是在恶性肿瘤细胞中过表达的一类蛋白质,能反映肿瘤的发生、发展,并能监测肿瘤治疗的效果.因此,癌症患者血清中的肿瘤标志物的分析对于癌症状态的监测具有重要意义.常见的前列腺肿瘤标志物包括前列腺特异性抗原（PSA）、前列腺特异性膜抗原（PSMA）、α-甲酰基辅酶A消旋酶（AMACR,P504S）、前列腺酸性磷酸酶（PAP）和钙磷脂结合蛋白3（ANXA3）等.基于对前列腺肿瘤标志物的相关研究,本综述简要介绍了前列腺癌肿瘤标志物的组成、生物功能和生理意义,重点归纳了前列腺癌特异性抗原和前列腺酸性磷酸酶的检测技术,总结了当前前列腺癌肿瘤标志物检测技术的不足,并展望了前列腺癌肿瘤标志物检测在临床应用中的前景.     

表面增强拉曼光谱技术在microRNA检测中的研究进展

microRNA是一段长约为18~24个核苷酸的内源性非编码单链RNA. 最新研究发现: 许多疾病和肿瘤的发生与microRNA的表达水平息息相关, 且microRNA有望成为新型肿瘤标志物及癌症治疗的新目标. 因此, 发展高灵敏度、高特异性及简单快速的microRNA分析检测方法对于生物医学研究和癌症的早期诊断具有重要的意义. 表面增强拉曼光谱(SERS)技术由于具有灵敏度高、检测速度快、指纹识别、水干扰小等独特优势, 在癌症的早期诊断领域具有很大的应用价值. 作者综述了SERS技术在microRNA检测方面的最新研究进展, 分析了该技术在生物检测中亟待解决的关键问题和挑战, 并对其未来的发展前景进行了展望.     

基于核酸适体的外泌体分子识别研究进展

自研究者证实外泌体承担了细胞外RNA等物质的运输功能以来, 关于外泌体来源与功能的研究一直备受关注. 近年来外泌体被发现具有作为疾病生物标志物的潜力, 使得拥有特定表面蛋白以及特定装载物的外泌体成为分析化学领域有价值的检测对象. 从化学本质角度来说, 外泌体的获取与分析需要依赖特异性的分子识别过程. 核酸适体作为分子识别单元, 因其特异性强、 亲和力高、 生物活性稳定、 易于合成和保存、 而且其序列和结构上具有可编程性, 易于设计和修饰, 已成功地用在外泌体相关的生物传感体系中. 本文从外泌体的化学组成及其具有生理、 病理意义的组分出发, 从外泌体通用生物标志物识别、癌细胞来源外泌体的检测及外泌体蛋白谱的分析这3个方面综述了以核酸适体作为分子识别单元在外泌体分析领域的代表性工作, 总结了现有的靶向外泌体的核酸适体序列信息以及应用场景, 阐述了利用化学合成与修饰以及DNA自组装等化学调控手段增强核酸适体分子识别性能的最新进展, 并从适用于外泌体分子识别的核酸适体的筛选以及化学修饰的角度, 对未来的研究方向进行了展望.     

基于分子印迹与表面增强拉曼散射的蛋白质疾病标志物检测研究进展

异常的蛋白质表达与疾病的发生与发展密切相关, 因此蛋白质已作为疾病标志物广泛应用于疾病的早期诊断、治疗监测和预后评估. 然而, 临床样本中的蛋白质疾病标志物通常含量极低, 并存在高丰度的基质干扰, 对检测方法的特异性和灵敏度提出挑战. 目前, 蛋白质疾病标志物的检测方法主要是免疫分析. 但是, 免疫分析主要依赖抗体进行特异性识别, 而抗体具有不易制备、稳定性较差和成本高等缺点. 同时, 免疫分析常通过荧光和化学发光等技术实现高灵敏检测, 但存在操作繁琐、光漂白、光谱宽等不足. 分子印迹聚合物已发展成为在特异性和亲和力方面可媲美抗体的仿生识别材料, 且具有容易制备、稳定性好和成本低等优势. 表面增强拉曼散射技术具有超高灵敏度、光谱窄、快速、无损检测等优势而广泛应用于化学和生物分析. 近年来, 分子印迹技术和表面增强拉曼散射技术的结合产生了系列先进的蛋白质检测方法, 展现了独特的优势, 受到了广泛的关注. 本综述旨在介绍该联用分析技术的主要进展, 在分别介绍分子印迹和表面增强拉曼散射及其在蛋白质检测中单独应用的基础上, 着重介绍基于两种技术的蛋白质疾病标志物的检测方法的研究进展. 最后, 对该联用技术的未来发展做了展望.     

循环肿瘤细胞及细胞外囊泡的纳米检测技术

肿瘤液体活检通过对体液中生物标志物的检测实现疾病的精准诊断,对于恶性肿瘤的早期诊断和动态监测至关重要。循环肿瘤细胞(CTC)是肿瘤组织释放到血液中的肿瘤细胞,细胞外囊泡(EV)是由细胞分泌的膜囊泡,二者都携带肿瘤分子信息,并与肿瘤进展和转移密切相关,是重要的液体活检生物标志物,并且在检测方法和临床意义方面也有很多共性。纳米材料由于其高比表面积、独特的光、电、磁等物理化学特性以及易于功能化修饰等特点,被广泛用于CTC和EV的检测,以提高检测灵敏度和特异性,提供肿瘤形成、进展、转移和治疗反应的信息,具有很好的应用前景。本文回顾了在CTC和EV的特异性识别、高效捕获或分离、目标CTC或EV的鉴定等三方面的纳米技术进展,包括提高分子识别特异性的纳米材料表面识别探针功能化修饰以及捕获、鉴定的纳米材料和纳米技术的最新进展,总结了基于功能化纳米材料的液体活检技术的优势及挑战,为液体活检纳米技术的发展提供信息。     

材料表面性质调控细胞黏附

生物医用材料旨在通过调控材料和细胞之间的相互作用来实现组织的再生和修复。黏附过程直接决定了细胞是否能够充分发挥生物学性能,因此通过对材料表面的物理和化学改性来调控细胞黏附,对于生物材料具有至关重要的意义,也是非常活跃的研究热点。材料表面物理改性通常通过对包括表面粗糙度、形貌、模量和多孔结构等物理性质的调控,为细胞构建适合黏附的材料表面。而化学改性则借助于表面电荷及亲疏水性调控、促黏分子修饰等化学手段来提高材料表面与细胞间的相互作用力,进而促进细胞黏附。近年来,材料表面调控细胞黏附的研究取得了许多新的突破性进展。例如在传统的促黏分子表面修饰之外,人们逐步发现对促黏分子序构的精准调控也可以有效地提高材料表面的促黏性能。而刺激响应性表面则可以根据外界信号的刺激,使得材料表面在促黏和抗黏之间实现智能的转换。本文从物理改性、化学修饰、刺激响应性表面构建等角度出发,全面总结和讨论了材料表面性质对细胞黏附的调控作用,梳理了材料表面的设计思路,多种材料表面的修饰改性方法等最新进展,并展望了未来材料表面对细胞黏附的调控思路。     

基于贻贝仿生化学的分离功能材料

贻贝仿生的表面化学是近年来材料学、化学、生物医学等领域的交叉研究热点。多巴胺可以作为贻贝足丝蛋白(Mfp)超强黏附特性的模型分子,通过复杂的氧化-自聚和组装,形成多种功能的聚多巴胺(PDA)纳米涂层和纳米粒子,在分离膜、吸附材料、生物医用材料、生物黏结剂等领域有着广阔的应用前景。本研究小组近年来持续开展了基于贻贝仿生化学的分离功能材料制备与结构调控的研究工作,率先将多巴胺表面沉积方法应用于多孔分离膜表面的构建与功能化,提出了多巴胺的自聚-沉积过程模型,进而验证了PDA沉积层的纳滤分离特性,建立了一条简单方便的膜表面功能化与纳滤膜制备新途径。本文主要对基于贻贝仿生化学的分离功能材料,特别是分离膜的研究进展进行综述,并对将来的发展趋势进行展望。     

分子印迹聚合物在恶性肿瘤诊疗方面的应用

近年来，癌症的发病率和致死率依然处于不断上升的状态，癌症已经成为威胁全球人类健康的最主要疾病之一。癌症的诊断和治疗往往因无法特异性靶向肿瘤细胞而受到阻碍，分子印迹聚合物是一种合成受体，具有针对目标分子量身定制的识别位点，因此分子印迹聚合物可以对肿瘤细胞进行选择性识别。目前，分子印迹聚合物被广泛应用于制备负载抗癌药物的载体材料方面，成为一种诊疗一体化的特异性靶向恶性肿瘤的工具。本文综述了分子印迹聚合物在恶性肿瘤诊断和治疗方面的应用(包括以抗癌药物为模板、以可以靶向肿瘤标志物的表位为模板、以抗癌药物和可以靶向肿瘤标志物的表位为双模板以及以蛋白质分子建模为模板制备的分子印迹聚合物)。另外，分子印迹聚合物还可以通过阻断人类表皮生长因子受体-2(HER2)的信号通路来抑制乳腺癌的生长。最后，强调了分子印迹聚合物在恶性肿瘤应用的当前挑战和未来前景。     

表面活性剂在水溶液中性质的质子核磁共振研究

综述了质子核磁共振的几种方法在表面活性剂水溶液研究中的应用.自从上世纪六十年代以来的许多研究表明核磁共振的各种技术是研究表面活性剂溶液的有效手段.它可以提供表面活性剂在水溶液中的cmc、胶束的结构、尺寸、水化、加溶性质和位置，不同表面活性剂胶束之间的相互作用，以及胶束与生物分子和高聚物的相互作用.化学位移已经成为惯常方法，弛豫测量提供动态信息，自扩散系数测量是研究胶束尺寸的很好手段.近来由于核磁共振技术的不断发展，用于研究生物大分子的2D NOESY和HOESY也逐渐应用到研究表面活性剂聚集结构中.由此可以得到有关表面活性剂在水溶液中行为的分子水平信息，是其它谱学方法所不能及的.     

无序蛋白质在生物分子凝聚相形成与调控中的作用

生物分子凝聚形成生物体内的多种无膜细胞器,其独特的物理化学性质使其具有多样的生物学功能,包括感知外界环境的变化、调节蛋白在细胞内的浓度、调控信号转导途径以及选择性富集特定蛋白质和RNA等。同时,生物分子凝聚相的错误形成与调控会导致多种人类疾病,如神经退行性疾病、癌症和病毒性疾病等。无序蛋白质在生物分子凝聚相的形成和调控中发挥了重要作用。本文通过总结分析无序蛋白在生物分子凝聚相形成中的作用以及化学小分子对生物分子凝聚相的调控,探讨了通过靶向无序蛋白进行配体设计来获得调控生物分子凝聚相化学探针及药物的可能性,并展望了揭示无序蛋白及化学分子调控生物凝聚相机制应重点关注的问题。     

化学生物学中光敏分子微阵列的表面构建与应用

分子微阵列是有机合成（特别是组合化学合成）方法应用于生物和医学研究而发展起来的高科技集成技术,通过把微电子、微加工技术和有机化学合成反应相结合,在固体基质（如硅片、玻片、瓷片等）表面构建微型的生物有机化学分子系统,以实现对细胞、蛋白质、核酸及其他生物组分进行快速、敏感、高效地处理．近年来,随着表面化学构建策略研究的不断深入和迅猛发展,分子微阵列技术的应用领域不断拓展,已从最初用于核酸分子的杂交测序延伸到基因组功能研究的各个方面．本文着重综述了光敏分子微阵列的表面化学构建策略研究及其在化学生物学分析中应用的最新进展,并展望了其发展的未来趋势．内容主要包括：小分子与多肽分子微阵列、蛋白质分子微阵列、核酸分子微阵列和糖分子微阵列等．     

微胶囊膜表面化学组成的XPS分析

采用XPS表面表征技术对生物微胶囊膜表面化学组成进行了分析。结果表明,海藻酸钠_壳聚糖_海藻酸钠(ACA)微胶囊表面带负电荷的含C基团与带正电荷的含N基团的相对百分含量分别为30·6%与60·4%,而海藻酸钠_聚赖氨酸_海藻酸钠(APA)微胶囊分别为42·3%与30·0%,因此ACA微胶囊表面比APA微胶囊带更多的正电荷,更有利于蛋白质吸附与细胞粘附。为深入了解生物微胶囊表面引起的机体反应过程、改进微胶囊性能,提供了理论依据。     

基于电感耦合等离子体质谱的生物分析

ESI/MALDI-MS在生物分子结构鉴定方面的优势是ICP-MS无法匹敌的;另一方面,针对生物分子的定量分析,ICP-MS因化学选择性和生物特异性元素标记策略的发展而极具优势。它们的联合使用必将为生物分析(特别是定量蛋白质组学和金属组学研究)提供解决问题的新途径,这时我们需要一个化学集成器(chemical hub)针对目标生物分子或细胞正交集成运用ESI/MALDI-MS和ICP-MS而不是简单地物理平行使用,使得ICP-MS知道定量的是何种生物分子或细胞,这对未知生物分子或细胞的发现和绝对定量十分重要。     

纳米尺度和单分子水平上的化学生物学研究

化学生物学是化学与生命科学交叉融合的新兴学科。在纳米尺度和单分子水平上原位、活体、实时研究化学生物信息是化学生物学的重要研究方向。分析化学工作者利用纳米技术和分子生物学的最新研究成果 ,在这一研究方向取得了重要进展 ,为化学生物学的发展做出了积极贡献。本文重点介绍实验室利用生物亲和性核壳纳米颗粒和分子信标核酸探针所发展的一系列原位、活体、实时检测、分离生命体内痕量活性物质的新原理、新技术及其在化学生物学研究中的应用。     

表面分子印迹材料的制备及在生物分子分离分析中的应用

表面分子印迹技术是一种新型的分子印迹技术,其解决了传统印迹方法得到的印迹聚合物模板结合位点少、洗脱困难、色谱性能和机械性能差等问题。表面分子印迹聚合物(SMIPs)以其稳定性好、特异性高及实用性强的特点,近年来在生物分子分离分析中的应用引起人们的关注。本文介绍了SMIPs的制备方法,比较了不同方法的优缺点,并对其在生物大分子、生物小分子及微生物分子分离分析中的应用进行了综述。     

小分子级联自组装/解组装策略在精准癌症诊疗中的应用

“智能”识别及靶向癌细胞是精确诊断与高效治疗的关键。目前的策略中,使用小分子共价前体探针（或药物）存在机体代谢速度快及对其他器官毒副作用大的局限;使用纳米探针（或载药）体系则存在分子量不明确、生物穿透性低和易被网状内皮系统捕获等问题。肿瘤“原位自组装”策略兼具了小分子和纳米体系的优点,利用小分子作为前体可提高药物分子在肿瘤组织的生物穿透性,?而自组装形成的纳米结构则提供了更好的生物利用度、更高的代谢稳定性和更长的滞留时间。在此基础上,研究者们通过设计多个肿瘤特异性生物分子顺次激活分子前体,进一步开发了小分子顺次级联自组装/解组装策略,以实现肿瘤组织的精准定位和肿瘤细胞的高选择性。在癌症的诊疗应用中,该策略可有效提高诊断信号的灵敏度,时空追踪癌细胞内的系列动态生物过程,同时实现药物的有效富集,并降低对正常细胞的副作用。该文概述了当前增强型级联自组装、级联自组装/解组装策略的研究进展,为癌症诊疗提供了新见解。     

基于核酸物理有机化学原理探讨化学致癌相关问题的分子机制

核酸（DNA,RNA）作为遗传信息的载体是生物体内最重要的生物大分子之一。作为有机分子,其功能必然基于其本身结构和化学性质。从核苷酸与寡聚核苷酸的化学反应性质入手阐述3类主要的与DNA的反应,即与静态DNA反应导致结构变化;与动态过程中的DNA反应导致功能受阻;碱基插入型导致突变。详细分析了各类与DNA作用分子的物理化学机制,并讨论其与化学致癌、癌症化疗、化学诱变等在分子层面的联系。希望对核酸相关的化学、生物学及医学的教学与研究有所帮助。     

理论化学与下世纪“化学学科重组”前瞻

本文展望了理论化学的发展趋势并预言了下个世纪“化学学科的重组”。作者建议了现代化学的定义：化学是研究从原子,分子片,分子,超分子,生物大分子到分子的各种不同尺度和不同程度的聚集态的合成和反应,分离和分析,结构和形态,物理性能和生物活性及其规律和应用的科学． 根据这个定义,从化学的研究对象不同,在２１ 世纪化学分支学科可能发生重组,因此化学可以划分为如下八个层次：１） 原子层次的化学; ２） 分子片层次的化学; ３） 分子层次的化学; ４） 超分子层次的化学; ５）生物与分子层次的化学; ６） 宏观聚集态化学; ７） 介观聚集态化学和８） 复杂分子体系的化学