基于双核酸适配体的夹心试纸条法在多菌灵检测中的应用研究

建立了一种胶体金标记核酸适配体的试纸条用于多菌灵的快速检测。将核酸适配体CZ13与AuNPs结合作为信号探针，生物素标记的核酸适配体CZ12固定在链霉亲和素包被膜上作为捕获探针。优化了影响灵敏度的实验条件，如信号探针制备中使用的NaCl和适配体的浓度，检测线上链霉亲和素与生物素标记的核酸适配体的摩尔比等。在最佳实验条件下，多菌灵检测范围为0.5～40μg/mL,检测限为0.45μg/mL。该方法可用于实际样品检测，检测时间为15 min,与果蔬中常见农残不存在交叉反应，方法准确、可靠、使用简便，适合样品的现场快速检测。     

环介导扩增与石英晶体微天平快速检测核酸

建立环介导恒温扩增(LAMP)-石英晶体微天平(QCM)原位快速检测核酸的方法。将环介导恒温核酸扩增(LAMP)技术与石英晶体微天平(QCM)技术相结合,采用巯基化试剂分子组装方法,将LAMP反应体系中的4个引物之一固定于QCM电极上,在安装所述电极的QCM检测池中配置LAMP反应体系并进行环介导恒温核酸扩增,用QCM仪器在线原位检测频率变化,判断LAMP反应是否发生,进而判断体系中是否存在目标核酸特异基因。该方法检测核酸特异性强、灵敏度高,并且操作简便,有望发展成为快速筛查检测核酸的有效手段。     

核酸等温扩增技术在电化学生物传感器中的应用

生物分子检测在临床诊断、基因治疗、基因突变分析等方面变得日益重要,因而,建立简单、快速、灵敏的检测方法具有重要意义。近年,电化学生物传感器因其简单、便携、易操作、成本低等优势在生物分子检测的研究中备受关注。为了提高检测方法的灵敏度,不同的核酸等温扩增技术被应用于电化学生物传感器的构建中。本文简单介绍了电化学生物传感器的工作原理,着重综述了几种主要应用于电化学传感器中的核酸等温扩增技术,同时比较了各方法的优缺点。     

利用互补核酸杂交富集金胶实现信号扩增的电化学凝血酶蛋白生物传感器研究

介绍了一种利用互补核酸杂交富集金胶实现信号扩增的蛋白质生物传感器. 以凝血酶蛋白为研究对象, 利用凝血酶蛋白相对应的两段核酸适配体, 将适配体Ⅰ固定在磁性颗粒上, 用于特异性地捕获蛋白, 将适配体Ⅱ标记金胶作为检测信标. 由凝血酶蛋白和相对应的两段核酸适配体构建三明治结构的凝血酶蛋白生物传感器. 另外, 再通过信标金胶上过剩的核酸适配体链与另一段标记有金胶的互补核酸进一步杂交, 获得金胶的选择性聚集, 实现了信号扩增. 通过信号扩增, 使此传感器的灵敏度大大提高, 对凝血酶蛋白的检测下限可达到4.52×10-15 mol/L. 平行测定浓度为7.47×10-14 mol/L的凝血酶8次, 其RSD为3.0%. 该生物传感器对凝血酶蛋白有很好的特异性, 其它蛋白如溶菌酶和牛血清白蛋白的存在对于检测没有影响.     

光纤生物传感器用于核酸的特异性检测

为了利用光纤传感器实现对细菌核酸分子的特异性和相对快速检测，我们使用直径1mm的石英光纤和635nm激光二极管，利用倏逝波原理制作了光纤生物传感器。光纤经过处理后产生醛基化基团，然后与核酸分子进行共价结合。通过3个实验来验证传感器的特异性和灵敏度。蒌光素溶液直接检测，使用互补模式寡核苷酸分子（25mer)进行核酸杂交模式实验和设计嗜肺军团菌一段特异性探针一 光标记嗜肺军团菌染色体DNA杂交。结果表明：光纤检测荧光素的灵敏度可达0.01mmol/L，而生物芯片扫描仪最低可检测到1nmol/L的荧光素；模式寡 核苷酸杂交表明：光纤传感器可以特异地检出目的核酸分子，灵敏度可达纳克级水平；染色体杂交结果显示在正常检测浓度下，光纤检测军团菌之信噪比达到了6：1，同时具有较好的特异性。检测时间约需要3－4h。我们构建的光纤生物传感器可以用于核酸分子的特异性检测，并且具有较好的灵敏度，对光纤表面修饰、样品处理和杂交过程的优化可望使之应用于实际标本的检测。     

纳米金增效微重量法核酸检测的研究

用纳米金增效以提高微重量法检测核酸的灵敏度。实验研究了纳米金粒径大小对核酸探针固定的表面密度的影响以及探针密度对靶核酸杂交效率的影响。研究表明,核酸检测灵敏度与纳米金的粒径大小有密切关系。与粒径为5、15 nm的纳米金相比,用粒径25 nm的纳米金可以获得较高的杂交效率,检测的灵敏度也较高。本实验方法检测核酸的线性范围为0.05~1.2×10-6mol/L;检出限为1.0×10-8mol/L。     

食源性致病菌等温扩增检测技术的研究进展

快速可靠的食源性致病菌检测方法是保障食品安全的关键。然而,传统培养法的检测周期过于冗长,无法适应对时间敏感度较高的现场或在线检测。为此,研究人员开发了多种以快速和高灵敏度为主要特征的等温扩增技术及相应的检测产品,为食源性致病菌的现场或在线检测提供了强有力的技术支撑。该文对环介导等温扩增、滚环扩增、链置换扩增、切口酶信号扩增、核酸外切酶Ⅲ辅助扩增5种等温扩增方法的原理及其优缺点进行了梳理和比较。在此基础上,分析了等温扩增方法在细菌活性识别、非特异性扩增、前处理效率、检测通量4个方面所遇到的共性问题,并结合作者已有工作,提出了解决这些问题的方法或策略。     

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。     

核酸适配体-荧光传感技术在重金属检测领域的应用

重金属污染环境后难以自然降解或无害化,进入有机体后有较强的生物蓄积性,会对环境安全和人类健康造成巨大威胁;此外,有些高毒重金属离子还可作为蓄意投毒、威胁恐吓的恐怖剂。因此,对环境中的重金属离子实现快速、现场检测尤为重要。传统仪器检测方法前处理复杂、成本高、操作需要专业人员,现场应用受限。近年来随着技术的发展和新材料的应用,荧光传感器的灵敏度、便携性及成本等均得到较大改进。其中,基于核酸适配体捕获的荧光传感技术在重金属特异性识别方面更是得到广泛开发和应用。该文从标记型、非标记型及纳米材料辅助等方向,综述了核酸适配体-荧光传感技术在重金属检测领域的应用,以期为重金属的现场快速检测提供思路。     

达安基因两产品获欧洲CE认证

达安基因公司近期通过了BSI（英国标准协会）的认证，荣获BSI颁发的医疗器械质量管理体系（ISO13485）认证证书、沙眼衣原体核酸扩增荧光检测试剂盒（CT）CE证书及人巨细胞病毒核酸扩增荧光检测试剂盒（CMV）CE证书。     

发卡型万能传导在基于核酸分子线路的基因诊断中的应用和性能优化

核酸等温扩增技术作为核酸体外扩增技术,其反应过程始终维持在恒定温度下。与聚合酶链反应相比,核酸等温扩增反应具有优异的便携型,因而被视为最有望实现基因快检甚至即时快检的体外基因扩增方法。然而,由于反应过程中假阳性扩增频发、反应后对产物的检测方法缺乏特异性和灵敏度等缺点,限制了其在实际分析检测中的应用。通过构建发卡型结构万能中转探针,成功地将恒温扩增产物转到一套性能良好的已知核酸分子线路上;借助核酸分子线路的百倍放大性能和序列特异性,实现对上游基因序列信息的精准识别和放大信号输出。针对不同的待测序列,仅需改变发卡型中转探针的序列,即可实现对不同序列目标物的检测。基于中转探针的重要性,本研究对中转探针的设计原理和方法进行了重点阐述,提出并验证了一套行之有效的普适性设计规律,确保中转探针良好的中转效率(信噪比)。利用这一规律获得的中转探针,与核酸分子线路偶联,可成功为低至近单分子(20个拷贝)的模型基因提供显著荧光和电化学信号输出。     

胃腺癌核酸适配体的筛选与特异性研究

核酸适配体可作为分子探针应用于胃腺癌的早期诊断和治疗,具有广泛应用前景。本实验利用Serum-SELEX（Ser-SELEX）技术筛选胃腺癌核酸适配体。通过对候选适配体二级结构分析,其二级结构多为茎环结构。圆二色谱分析显示,7条候选核酸适配体呈右手螺旋特征。通过荧光定量核酸扩增检测系统（q-PCR）检测了候选核酸适配体对胃腺癌靶标的亲和力,表明候选核酸适配体浓度梯度与Ct值均呈正相关,亲和力常数为纳摩尔级别。利用q-PCR法、量子点法验证了候选核酸适配体识别靶标的特异性,结果均显示Apt-101对靶标亲和力更高,特异性更强,Apt-101的平衡解离常数（K_d值）为6.444±1.128nmol/L,特异性检测阳性率大于70%。     

重组酶聚合酶扩增:扩增原理及性能分析

脱氧核糖核酸(DNA)放大技术对于核酸检测(NAT)至关重要. 聚合酶链式反应(PCR)虽然是核酸检测的基准扩增技术, 但其主要适用于条件较好的中心实验室. 重组酶聚合酶扩增(RPA)是一种非常有潜力的等温扩增技术, 对仪器设备依赖性小, 适用于资源贫乏地区. 因此, 该技术在核酸检测时不受实验场所限制, 非常适合即时检测(POCT). 作为一种正在快速发展的扩增技术, RPA也存在阻碍其进一步发展的缺陷. 本文对RPA的扩增原理和扩增性能进行了总结, 重点讨论了对扩增性能至关重要的引物重组和ATP动态平衡调控过程, 并概述了RPA存在的缺陷和潜在的解决方向.     

基于核酸适配体快速可视化检测大田软海绵酸

基于核酸适配体对大田软海绵酸(OA)的特异性靶向功能及核酸适配体对纳米金(AuNPs)聚集特性的影响,构建了以未修饰的核酸适配体为检测探针的定量可视化检测体系。通过分子对接,阐明了所用适配体的活性口袋结构及关键结合位点碱基序列。加入目标物OA后,适配体与其特异性结合,AuNPs失去吸附的适配体而在盐的作用下聚集变色。对NaCl浓度、核酸适配体浓度、Mg2+浓度等条件进行了优化。在最优的条件下,15 min即可快速检出OA,体系吸光度比值(A650/A520)与OA浓度在0～1.4 ng/mL范围内呈线性关系(y=0.5073x+0.2024,R2=0.993),检出限(LOD)为35 pg/mL (S/N=3)。方法可作为高通量筛查OA样品的快速检测方法。     

基于核酸分子光开关的闭管可视化环介导等温扩增检测方法

该研究采用核酸分子“光开关”［Ru（bpy）2（dppz）］2+作为环介导等温扩增（LAMP）荧光染料,建立了一种快速、直观的闭管可视化LAMP检测方法。为避免高浓度染料对LAMP反应造成的强烈抑制和开盖导致的气溶胶交叉污染,该文采用蜡封反应管进行检测,通过直接观察扩增产物DNA与［Ru（bpy）2（dppz）］2+结合后产生的强烈红色荧光信号判定结果。该方法对金黄色葡萄球菌DNA的检出限可低至20拷贝/反应。方法特异性强,整个可视化检测过程可在1 h内完成,有望广泛应用于环境检测、食品安全、临床诊断等领域的现场快速核酸检测。     

基于微流控芯片的核酸提取技术研究进展

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的大肆传播对世界各国公共卫生防护能力与医学检测能力发起了严峻的挑战。快速、准确、灵敏的核酸扩增检测成为了当前的研究热点,而如何从复杂的生物样品中提取高纯度的核酸对保证核酸分析检测的灵敏度和准确性起着至关重要的作用。然而传统的核酸提取方法耗时长且通常需要复杂的设备,利用微流控芯片的集成化、微型化等特点可以解决上述问题。本文在介绍传统的核酸提取技术的基础上,综述了近年来基于微流控芯片的核酸提取技术,最后讨论了其在即时检测领域的应用潜力。     

基于适体识别及杂交链式反应放大信号检测细胞外囊泡

利用在细胞外囊泡表面高度表达的特定蛋白作为靶标识别细胞外囊泡,可用于检测癌症相关的细胞外囊泡。基于此,提出了一种同时捕获和定量细胞外囊泡的检测方法。将核酸适配体修饰在单分散聚苯乙烯微球上,可特异性捕获细胞外囊泡;通过适配体触发的杂交链式反应放大荧光信号,可提高检测灵敏度。优化条件下,将本方法用于检测MCF-7细胞衍生的细胞外囊泡,体系的荧光强度变化值与细胞外囊泡浓度的对数在1.7×10³～1.7×10⁶ particle/μL范围内呈良好的线性关系,相关系数(R²)为0.9984,相对标准偏差(RSD)为1.6%。     

磁性纳米标记检测技术在生物医学即时检测领域的研究进展

基于磁性纳米材料的磁标记检测技术具有灵敏度高、线性范围广、信号检测便捷等优点。由于生物样品自身磁背景信号极低,相比于光学标记检测技术,磁标记检测技术在蛋白质、核酸、细胞、病原体及生物组织检测中均表现出更高的灵敏度,在生物医学即时检测领域展现了良好的应用前景。该文围绕磁性纳米粒在即时检测领域的最新研究进展,重点介绍了其在蛋白质、核酸以及几类病原体检测方面的应用,并对基于磁性纳米粒的即时检测技术发展方向及应用前景进行了展望。     

一种可绝对定量核酸的数字PCR微流控芯片

构建了一种新型的可进行核酸单分子扩增和核酸绝对定量的数字聚合酶链式反应(数字PCR)微流控芯片. 应用多层软光刻技术, 以聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为芯片材料, 盖玻片作为基底制作了具有3层结构以及微阀控制功能的微流控芯片. 芯片的大小与载玻片相当, 可同时检测4个样品, 每个样品通入芯片后平均分配到640个反应小室, 每个小室的体积为6 nL. 以从肺癌细胞A549中提取的18sRNA为样品检测了该芯片的可行性. 将样品稀释数倍后通入芯片, 核酸分子随机分布在640个小室中并扩增. 核酸分子在芯片中的分布符合泊松分布原理, 当样品中待测核酸分子平均拷贝数低于0.5个/小室时, 则每个反应小室包含0个或1个分子. 经过PCR扩增后, 有模板分子的小室检测结果为阳性反应, 而无模板分子的小室为阴性反应, 最后通过计数阳性反应室的个数, 可绝对定量原始待测样品中的目标DNA分子拷贝数. 实验结果表明, 该数字 PCR芯片可实现DNA单分子反应和核酸绝对定量, 具有成本低、 灵敏度高、 节省时间和试剂以及操作简单等优点, 为数字PCR方法在普通实验室的应用提供了一种新途径, 可用于癌症及感染性疾病的早期诊断、 单细胞分析、 产前诊断以及各种细菌病毒的核酸检验等研究.     

纳米脂质体放大血糖仪信号用于蓖麻毒素的即时检测

蓖麻毒素是已知的最致命的毒素之一,可作为一种生物武器并造成潜在的环境和食品污染。常用的蓖麻毒素检测方法存在耗时长、需要复杂且专业的实验室操作等缺点。为了克服该缺点,实现简单、快速、灵敏的蓖麻毒素非实验室检测,该文提出了一种利用负载有淀粉葡萄糖苷酶的纳米脂质体(ALN)放大血糖仪信号实现蓖麻毒素B链(RTB)即时检测的新方法。首先,将磁珠上的核酸适配体与ALN上的Blocker链杂交,构建一种集靶物识别、磁分离和信号放大功能于一体的探针。当加入RTB后,RTB与核酸适配体特异性结合,使Blocker连接的ALN从磁珠表面释放出来。磁分离后,用Triton X-100裂解上清液中的ALN,释放出纳米脂质体中包裹的淀粉葡萄糖苷酶,从而水解淀粉产生大量葡萄糖。最后,利用血糖仪可在10 s内读取葡萄糖的量。因此,可通过血糖仪响应值的增加来检测RTB。该方法的线性范围为0.3~30μg/mL,检出限为67 ng/mL。该方法显著提高了检测的灵敏度和选择性,有望用于其他靶物的即时检测。