适配子识别技术在真菌毒素快速分析中的应用

适配子是近几年来通过指数富集配基的系统进化技术(SELEX)体外筛选得到的一类与目标分子高特异性结合的寡聚核苷酸片段.适配子作为一个优于抗体的新型识别分子,已在食品快速检验、环境检测、新药研发、临床诊断和治疗以及毒理研究等领域展示了良好的应用前景.本文阐述了适配子识别靶物质的结构基础及其特性,归纳了目前已筛选出的真菌毒素适配子序列,总结了适配子在真菌毒素前处理,适配子光学分析技术和电化学分析技术在单种和多种真菌毒素检测中的应用突破,并展望了适配子识别技术在真菌毒素分析领域的发展趋势.     

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。     

适配体探针传感技术进展

适配体是通过指数富集配基的系统进化技术体外筛选得到的一组能与靶分子高亲和、高特异性结合的寡核苷酸序列（单链DNA或RNA）。作为一类新型的功能分子,适配体己在生命科学、化学等领域获得愈来愈多的应用。以不同类型的示踪分子标记适配体后,该类适配体探针可以直观地将适配体与靶分子的特异性识别转化为灵敏的示踪信号,从而为金属离子、有机小分子、核酸和蛋白质等大分子乃至细胞等的检测提供一种灵敏、特异的新型模式。本文阐述适配体探针在多种传感技术方面中的应用,并着重介绍适配体探针荧光传感技术的最新发展。     

核酸适配体在固相萃取技术中的研究进展

核酸适配体是一种经由体外指数级富集系统进化技术筛选得到的随机寡核苷酸片段,该寡核苷酸片段能特异性结合靶物质。核酸适配体与固相萃取技术相结合,可以高选择性地应用于复杂样品中痕量组分的萃取、分离、富集和纯化,由此引起了广泛关注。该文综述了基于核酸适配体的固相萃取研究进展,着重评述了核酸适配体固相萃取柱的制备、固相萃取过程、面临的问题和应用前景。     

适配体生物传感器在病原微生物检测中的应用

适配体是通过指数富集系统进化技术(SELEX)体外筛选得到的一类能够特异性地结合小分子物质、蛋白,甚至整个细胞的寡核苷酸序列.由于具有制备简便、易于修饰、稳定性好等特点,适配体已广泛应用于构建生物传感器,实现对病原微生物的识别和检测.本文在阐述适配体基本原理的基础之上,结合近年来病原微生物适配体研究领域的最新研究成果,综述以病原微生物为目标的适配体筛选技术的最新进展;列举目前已经筛选获得的病原微生物(原生生物、病毒、细菌)适配体;综述适配体生物传感器在病原微生物检测中的应用.并展望了适配体生物传感器在病原微生物检测领域的发展趋势.     

核酸适配体在多肽研究中的应用

多肽在生命体的生理过程中发挥着重要作用,其生理功能一直是生物学、药理学和医学等领域的重要研究内容.核酸适配体是经体外筛选获得的单链DNA或RNA,能与靶标高亲和力、高特异性地结合,有"化学抗体"或"化学家的抗体"之称.以多肽为靶标筛选获得的核酸适配体主要有两大用途:一是基于其识别功能,作为亲和试剂来建立分析检测方法或开展生物成像研究;二是基于它们的生物学活性,作为拮抗剂在活体水平影响靶标多肽的正常功能,阻碍下游信号通路,从而对疾病进行治疗.本文总结了近年来以多肽为靶标筛选的核酸适配体在体内及体外的用途,并探讨了其在筛选、表征及应用中存在的问题,并对其未来的发展趋势进行了展望.     

基于核酸适配体和纳米粒子的光学探针

核酸适配体(aptamer)是一类通过指数富集的配体系统进化技术(SELEX)经体外筛选得到的单链DNA或RNA。核酸适配体借自身形成的空间结构与靶标分子特异性结合,具有靶分子广、亲和力高、特异性强、易改造修饰等特点,因而在生命科学、临床诊断、药物发现和环境科学等方面得以广泛应用。近年来,核酸适配体与纳米技术结合,并利用纳米材料在光学、磁学、电学、化学及生物学方面表现出的特殊性质,实现了对靶标分子高灵敏度、高选择性、简便快速的识别与检测。本文评述了基于核酸适配体-纳米粒子特性的光学探针在生物大分子、金属离子和有机小分子检测等领域的应用现状与发展趋势,主要包括比色法、荧光光谱法、表面增强拉曼光谱法等。     

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。     

细菌的核酸适配体筛选的研究进展

核酸适配体(aptamer)是通过指数富集配体系统进化技术(SELEX)筛选的能够以高亲和力和高特异性识别靶标分子或细胞的核糖核酸(RNA)和单链脱氧核糖核酸(ssDNA)。作为化学抗体,核酸适配体的制备和合成比抗体的成本更低。核酸适配体的靶标范围极其广泛,包括小分子、生物大分子、细菌和细胞等。针对细菌靶标筛选的适配体,目前主要应用于食品、医药和环境中的细菌检测。细菌的核酸适配体筛选可以通过离心法将菌体-适配体复合物与游离的适配体分离,并通过荧光成像、荧光光谱分析、流式细胞仪分选、DNA捕获元件、酶联适配体分析等方法表征适配体与靶标的相互作用。筛选出的适配体可结合生物、化学检测方法用于细菌检测。本文介绍了细菌适配体的筛选和表征方法以及基于适配体的检测方法的最新进展,分析了不同检测方法的利弊,并列出了2011~2015年筛选的细菌的核酸适配体。     

基于适配体技术的雌性激素检测方法研究进展

雌激素是一种类固醇激素,属于环境内分泌干扰物,可在人体和动物体内积累并起到类似雌激素的作用,使生物体的内分泌失衡,因此开发简单快速灵敏的雌激素检测方法具有重要意义。核酸适配体是通过指数富集配体系统进化技术(SELEX)筛选得到的一条寡核苷酸序列,能够与靶标高亲和力特异性结合,与传统抗体相比,具有靶标范围广、易合成修饰、稳定性高等特点,因而被广泛用于分析检测领域。该文主要综述了雌激素适配体的筛选进展以及适配体技术在雌激素检测中的应用,并对核酸适配体技术在雌激素检测领域的应用前景进行了展望。     

Applications of aptamers for chemistry analysis,medicine and food security

Since aptamer and its in vitro selection process called SELEX were independently described by Ellington and Gold in 1990, extensive research has been undertaken and numerous isolated aptamers for various targets have been applied. Aptamers can bind to a wide range of targets that include small organic molecules, inorganic compounds, haptens and even whole cells with high binding affinity and specificity. Aptamers for a wide range of targets have been selected currently. In addition, aptamers are thermo stable and can also be regenerated easily within a few minutes denaturation, which makes them easy to store or handle. These advantages make aptamers extremely suitable for applications based on molecular recognition as analytical, diagnostic and therapeutic tools. In this review, the recent applications of aptamers for chemistry analysis, medicine and food security, along with the future trend will be discussed.     

高灵敏光学和电化学适配体传感器在真菌毒素快速检测中的研究进展

高灵敏的生物传感器在痕量真菌毒素污染的快速检测中备受关注.适配体除具有与抗体类似的高选择性外,还具有可体外合成和易修饰等独特优势,已成为现阶段生物传感器中常用的识别元件.随着指数富集的配体系统进化(SELEX)技术的发展,筛选获得的真菌毒素适配体越来越多,为不同真菌毒素的检测提供了基础条件,而适配体结合现代新型纳米材料...     

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。     

A general approach for rational design of fluorescent DNA aptazyme sensors based on target-induced unfolding of DNA hairpins

DNA aptazymes are allosteric DNAzymes activated by the targets of DNA aptamers. They take the advantages of both aptamers and DNAzymes, which can recognize specific targets with high selectivity and catalyze multiple-turnover reactions for signal amplification, respectively, and have shown their great promise in many analytical applications. So far, however, the available examples of DNA aptazyme sensors are still limited in utilizing only several DNAzymes and DNA aptamers, most likely due to the lack of a general and simple approach for rational design. Herein, we have developed such a general approach for designing fluorescent DNA aptazyme sensors. In this approach, aptamers and DNAzymes are connected at the ends to avoid any change in their original sequences, therefore enabling the general use of different aptamers and DNAzymes in the design. Upon activation of the aptazymes by the targets of interest, the rate of fluorescence enhancement via the cleavage of a dually labeled substrate by the active aptazymes is then monitored for target quantification. Two DNAzymes and two aptamers are used as examples for the design of three fluorescent aptazyme sensors, and they all show high selectivity and sensitivity for the detection of their targets. More DNA aptazyme sensors for a broader range of targets could be developed by this general approach as long as suitable DNAzymes and aptamers are used.     

Gold nanoparticle-based homogeneous fluorescent aptasensor for multiplex detection

We developed a homogeneous fluorescence assay for multiplex detection based on the target induced conformational change of DNA aptamers. DNA aptamers were immobilized on quantum dots (QDs), and QDs conjugated ssDNA was adsorbed on the surface of gold nanoparticles (AuNPs) by electrostatic interaction between uncoiled ssDNA and the AuNPs. Subsequently the fluorescence of QDs was effectively quenched by the AuNPs due to fluorescence resonance energy transfer (FRET) of QDs to AuNPs. In the presence of targets, the QDs conjugated aptamers were detached from AuNPs by target induced conformational change of aptamers, consequently the fluorescence of the QDs was recovered proportional to the target concentration. In this study, three different QD/aptamer conjugates were used for multiplex detection of mercury ions, adenosine and potassium ions. In a control experiment, all of the three targets were simultaneously detected with high selectivity.