纳米孔技术对PD-1抗原抗体结合检测的实验研究

肿瘤的免疫疗法是利用人体自身的免疫系统去治疗肿瘤的一种方法，程序性死亡受体1（PD-1）是肿瘤免疫疗法中的一种免疫检查点，利用PD-1或PD-L1的单克隆抗体，可以阻断PD-1/PD-L1信号通路，恢复T细胞的免疫杀伤功能，实现肿瘤的免疫治疗.为了研究PD-1抗体药物与人体PD-1抗原的结合有效性，以PD-1蛋白质分子为实验对象，用纳米孔传感器件开展了PD-1、PD-1抗体及其结合物的辨识.分别对纯PD-1蛋白质分子和其抗体分子进行了纳米孔过孔实验研究，发现PD-1及其抗体的相对堵塞电流幅值比分别为0.00404和0.01297，实现了抗原抗体分子的区分.并对Si₃N₄纳米孔内壁进行了PD-1抗体修饰，再将PD-1蛋白质分子通过经抗体修饰后的纳米孔，以期实现结合物的检测，实验结果显示部分抗原抗体实现了特异性结合，剩下部分呈游离状，所以纳米孔技术可实现抗原抗体结合物的区分.未来，纳米孔有望成为无标志检测药物有效性的一种新手段.     

液体环境单分子免疫球蛋白G的原子力显微镜高分辨成像

原子力显微镜技术( AFM)具有纳米级高分辨成像能力,是研究生物大分子结构和功能的重要工具之一。制备合适的样品是获取高分辨成像的关键要素。本研究结合DNA折纸技术,将抗原分子修饰在DNA折纸上,通过分子识别作用,抗体分子与抗原分子特异性结合,形成由DNA折纸和抗原抗体复合物构成的纳米结构。利用DNA折纸在云母表面上的吸附特点,使得抗体分子选择性地吸附在衬底表面上,由此获得了液体环境中的单个地高辛抗体免疫球蛋白G( IgG)分子的“Y”超微结构形貌。本方法简单、方便,为AFM在单分子水平上检测和表征生物分子结构和功能提供帮助。     

纳米孔生物分子检测研究

纳米孔单分子检测技术是一种集操作简单、灵敏度高、检测速度快、无需标记等优点的传感检测技术,广泛应用于蛋白质检测、基因测序和标志物检测等领域。基因测序的费用、灵敏度和精度是该检测技术的发展中亟待解决的主要问题,而开发新型的纳米孔材料则是解决这些问题的关键手段。本文从纳米孔材料的选择和设计角度出发,综述了三种不同的纳米孔,即蛋白质等生物纳米孔、固态纳米孔和新型二维材料纳米孔在生物分子检测方面的应用现状,并比较了生物纳米孔与固态纳米孔的差别。本文也重点阐述了二维材料纳米孔在生物分子检测中的实验和模拟研究进展。最后,对纳米孔检测技术的发展前景进行了展望。     

生物纳米孔道技术在非基因测序方面的研究与应用

纳米孔道分析技术是一种低成本、快速、无需标记的单分子检测技术,仅有20多年的发展历史,在DNA单分子测序领域展示出较好的应用前景,现已有商业化的产品面世且趋于成熟.越来越多的研究表明,纳米孔可作为一个通用的单分子传感器.本文综述了生物纳米孔道分析技术对蛋白质、多肽和核酸等单个分子与孔道间相互作用、动力学和热力学过程的实时监测以及多种生物大分子和金属离子的定量检测等方面的研究进展.在纳米孔技术中,电化学检测系统也十分重要,本文还特别介绍了高带宽及超低电流分辨仪器和相关软件的相关进展.     

基于分子信标探针和生物功能化纳米颗粒的蛋白质分析

随着人类基因组测序计划的完成,生命科学研究热点逐渐由基因组学向蛋白质组学转移.分析化学工作者利用分子信标探针和生物功能化纳米颗粒的固有优势,发展了一系列新原理、新方法和新技术并在蛋白质组学研究领域得到了广泛应用,极大地促进了蛋白质组学的发展和进步.本文主要综述了基于分子探针和生物功能化纳米颗粒开展的一系列实时、原位、灵敏、特异的蛋白质分析研究,包括:非特异性/特异性蛋白质的检测与分离、蛋白质/DNA相互作用研究、细胞表面蛋白质的识别,以及基于抗原-抗体反应的病原菌检测等,并进一步展望了基于分子信标探针和生物功能化纳米颗粒的蛋白质分析研究的发展前景与关键问题.     

用基质辅助激光解吸-离子质谱测定吗啡-3琥珀酸脂-BSA结合物

半抗原结合到蛋白质分子上的数目,常常影响抗体产生.过去有的作者认为接到蛋白质分子上的半抗原要尽可能的多.实验结果表明过多的半抗原并不能得到预期的结果.过多或过少均可能降低诱发产生抗体的能力.1分子大蛋白联合8至20半抗原较为适宜.为了观察和研究抗体产生的规律,需要对半抗原结合的水平进行测定,比较常用的有下列3种方法:紫外分光度法、标记抗原示踪法、飞行质谱方法,本文采用飞行质谱方法对以BSA为载体蛋白与半抗原吗啡-3-琥珀酸脂结合物进行了分子个数比的测定.     

5,5'-二硫代双(琥珀酰亚氨基-2-硝基苯甲酸)功能化的SERS纳米探针在免疫检验中的应用

以5,5'-二硫代双(琥珀酰亚氨基-2-硝基苯甲酸)(DSNB)分子作为偶联剂将蛋白质结合在金纳米粒子表面,既保持了蛋白质的生物活性,同时DSNB分子又具有较高的表面增强拉曼散射(SERS)活性,可作为蛋白质定量分析的探针分子.选用生物素与亲和素的特异性识别以及抗原抗体的免疫识别2个生物反应体系,将SERS纳米探针固定在蛋白质检测芯片上.以硅片为蛋白质检测载体,利用硅片在520 cm-1处的拉曼特征峰为内标,对人Ig G抗体进行定量分析.结果表明,该探针对人Ig G抗体检测的最低浓度可以达到5 pg/m L.     

SERS标记的金纳米棒探针用于免疫检测

报道了基于金纳米棒表面增强拉曼散射(SERS)的免疫检测. 将拉曼活性分子对巯基苯甲酸吸附于金纳米棒表面, 制备出SERS标记的金纳米棒探针. 该探针和蛋白抗体结合形成SERS标记抗体. 通过SERS标记抗体、待测抗原和俘获抗体(固体基底上修饰的抗体, 即俘获抗体)之间的免疫应答反应, 将金纳米棒探针组装到固体基底上, 形成SERS标记抗体-抗原-俘获抗体 “三明治”夹心复合体. 待测抗原浓度越大, 固体基底上俘获的金纳米棒探针的数目越多, 从而可通过SERS信号的强弱来检测待测抗原的浓度. 由于金纳米棒的表面等离子体共振(SPR)峰位置可以在较宽的范围内调控, 可通过激发光和SPR的耦合来提高SERS信号, 从而提高免疫检测的灵敏度. 单组分抗原可检出的浓度范围高于1×10－8 mg/mL.     

氨基纳米磁球免疫电化学法检测甲胎蛋白的研究

提出了一种利用纳米磁球免疫分离,进行酶催化电化学检测甲胎蛋白的新方法。在自制含有活性氨基的纳米磁球表面,用戊二醛固化甲胎蛋白（AFP）抗体,利用免疫夹心反应原理,捕获溶液中的AFP抗原和标记有辣根过氧化物酶的AFP抗体。在外加磁场的作用下,抗体-抗原结合物从样品溶液中分离,在含有邻氨基苯酚和过氧化氢的底液中,生成具有电活性的化合物3-氨基吩呃嗪,用灵敏的示差脉冲伏安法测定。响应电流与AFP抗原浓度分别在1～5和5～400βg／L范围内呈线性关系,检出限达0．5βg／L。实验表明,该方法具有分离效率高、测定时间短、抗干扰性强等优点,尤其适用于分析复杂生物样品。应用此法于人血清样品中AFP的检测,灵敏度显著高于酶联免疫吸附法。     

多色彩可视化半定量检测方法用于COVID-19患者治疗过程中抗体浓度变化的快速监测

现场快速定量检测新型冠状病毒(SARS-CoV-2)抗体对于监测新型冠状病毒感染的肺炎患者治疗过程具有重要作用. 目前, 大多数抗体检测采用基于金纳米粒子的免疫层析定性检测, 但该方法仅表现出一种颜色变化, 无法实现现场快速定量检测. 本文采用特异性刻蚀金纳米棒(Au NRs)的方法, 实现了SARS-CoV-2抗体多色彩可视化的现场快速定量检测. 首先, 将SARS-CoV-2重组抗原固定在96孔酶标板上; 随后, 将辣根过氧化物酶标记的酶标抗体与待测抗体结合, 形成抗原-待测抗体-酶标抗体的复合三明治结构, 且酶标抗体与待测抗体浓度呈正相关; 由于酶标抗体可与3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)发生特异性反应, 生成TMB²⁺, 而TMB²⁺可选择性刻蚀Au NRs, 使得溶液产生丰富多彩的颜色, 即可通过观察溶液颜色变化实现SARS-CoV-2抗体浓度半定量检测. 在最佳条件下, 该方法对SARS-CoV-2 IgM抗体在5.00~200 IU浓度范围内呈良好线性关系, 检出限为1.29 IU, 并具有较高的灵敏度和特异性. 上述方法成功用于COVID-19患者治疗过程中SARS-CoV-2 IgM抗体浓度半定量快速检测.     

Toward new camptothecins. Part 6: Synthesis of crucial ketones and their use in Friedländer reaction

In the context of the preparation of camptothecin and luotonin A analogs, the synthesis of some key keto-precursors and their use in Friedländer condensation are described. This paper also focuses on the stability of these keto intermediates and emphasizes the major differences between indolizinones and pyrroloquinazolinones series. Noteworthy is also the report of some original structures isolated as by-products of some experiments.     

KMnO4-mediated oxidative CN bond cleavage of tertiary amines: Synthesis of amides and sulfonamides

KMnO₄-mediated oxidative CN bond cleavage of tertiary amines producing secondary amine was introduced, which was trapped by electrophiles (acyl chloride and sulfonyl chloride) to form amides and sulfonamides. The reaction could take place at mild condition, tolerating a wide range of function groups and affording products in moderate to excellent yields.     

Chemistry of heterocyclic compounds at the A. E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, over 50 years (Review)

The review contains a concise historical account and information on the most significant researches undertaken by the staff at the A. E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences on the Chemistry of Heterocyclic Compounds. Dedicated to Academician of the Russian Academy of Sciences B. A. Trofimov on his 70th jubilee. Translated from Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii, No. 10, pp. 1443–1502, October, 2008.     

关于"对‘燃料电池物理及化学性能的有限时间热力学分析方法'的讨论”答复

把有限时间热力学理论用于化学过程的研究,将会得到一系列新的结论,开展这方面的研究是很有意义的.文献[1]以燃料电池为例,在同时考虑化学反应及传热不可逆性的情况下,研究了燃料电池的性能界限,文献[2]指出了文献[1]计算化学反应及传热不可逆性而引起系统与有关环境的总熵产生率的错误以及由此而导致的结论所存在的问题,并进行了富有启发性的分析与讨论.但文献[2]对于系统与有关环境的总熵产生率的计算也是不正确的,由此得到的其它结论自然不能成立.本文将就此情况下系统与有关环境的总熵产生率的计算再次进行讨论,并给出电池功率和效率的有限时间热力学性能界限.     

Regiospecific synthesis of quercetin O-β-d-glucosylated and O-β-d-glucuronidated isomers

Quercetin, the polyphenolic compound, which has the highest daily intake, is well known for its protective effects against aging diseases and has received a lot of attention for this reason. Both quercetin 3-O-β-d-glucuronide and quercetin 3′-O-β-d-glucuronide are human metabolites, which, together with their regioisomers, are required for biological as well as physical chemistry studies. We present here a novel synthetic route based on the sequential and selective protections of the hydroxyl functions of quercetin allowing selective glycosylation, followed by TEMPO-mediated oxidation to the glucuronide. This methodology enabled us to synthesize the five O-β-d-glucosides and four O-β-d-glucuronides of quercetin, including the major human metabolite, quercetin 3-O-β-d-glucuronide.     

Cl+F2→ClF+F和F+ClF′→ClF+F′反应机理的密度泛函理论研究

用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法, 在6-311G基组下,计算研究了反应Cl+F2→ClF+F和对称反应F+ClF′→ClF+F′的机理。求得前者的过渡态为三角形,活化能为15.57 kJ*mol-1;后者的过渡态为线形和三角形,活化能分别为11.52和196.25 kJ*mol-1。结果均经过振动分析和IRC计算验证。     

丙三醇浓溶液玻璃化转变与结构松弛参数DSC分析

In order to examine the effects of water contents and heating/cooling rates on the glass transition and the structure relaxation parameters of glycerol/water mixtures, five aqueous solutions (60%, 70%, 80%, 90% and 100%) were investigated using the differential scanning calorimetry. Four scanning rates (10, 15, 20, 25 K/min) were used to obtain the glass transition parameters. The fitting results of plasticization constants indicated that Gordon-Taylor relationship could not be used effectively without considering scanning rates and that point on calorimetric step was chosen as the glass transition temperature. The specific heat changes during glass transition processes were relative not only to water content but also to heating rates. With the increasing of water contents in glycerol aqueous solutions, the structure relaxation activation energies and dynamic fragilities were decreased. Since the thermodynamic fragilities were increased with the increasing of water content, so the dynamic fragility and thermodynamic fragility were changed inversely if the water contents were changed in glycerol/water mixtures.     

Deuterodehalogenation—a mild method for synthesising deuterated heterocycles

We report a mild and efficient method for introducing deuterium into a range of heterocycles by reacting readily available halide analogues in a deuterodehalogenation reaction using D₈-IPA or Et₃SiD under palladium-catalysed conditions.     

The conversion of 2-cyano cyanothioformanilides into 3-aminoindole-2-carbonitriles using triphenylphosphine

2-Cyano cyanothioformanilide 3a reacts with triphenylphosphine in the presence of water to give 2-(cyanomethyleneamino)benzonitrile 4a, 2-(cyanomethylamino)benzonitrile 5, 3-aminoindole-2-carbonitrile 2a and (2-cyanoindol-3-yl)iminotriphenylphosphorane 6a. In the presence of p-toluenesulfonic acid in MeOH the reaction between 2-cyano cyanothioformanilide 3a and triphenylphosphine (2 equiv) gives 3-aminoindole-2-carbonitrile 2a in 90% yield. Under the same conditions 2-(cyanomethyleneamino)benzonitrile 4a gives anthranilonitrile 8a, 3-aminoindole-2-carbonitrile 2a and N-(2-cyanophenyl)formamide 9. In addition, substituted 2-cyano cyanothioformanilides 3b-f react with triphenylphosphine and p-toluenesulfonic acid in MeOH to give 3-aminoindole-2-carbonitriles 2b-f in 63-75% yields. Under analogous conditions 2-cyano-4,5-dimethoxyphenyl cyanothioformanilide 2g gives only 4,5-dimethoxyanthranilonitrile 8g and 4,6,7-trimethoxyquinazoline-2-carbonitrile 14g, but in refluxing dry PhMe in the absence of p-toluenesulfonic acid 2-cyano-4,5-dimethoxyphenyl cyanothioformanilide 3g, (2-cyano-5,6-dimethoxyindol-3-yl)iminotriphenylphosphorane 6g and 2-(cyanomethyleneamino)-4,5-dimethoxybenzonitrile 4g are obtained. The structure of 2-(cyanomethyleneamino)-4,5-dimethoxybenzonitrile 4g is supported unambiguously via independent synthesis and comparison to the isomeric 6,7-dimethoxyquinazoline-2-carbonitrile 15. All new compounds are fully characterised and a tentative mechanism for the transformation of 2-cyano cyanothioformanilides to indoles is proposed.