适配体电化学生物传感器研究进展

由于制备简便、易修饰、稳定性好和结合目标物范围广等特点,基于适配体的生物传感器研究工作一直得到广大科研工作者的关注.本文在阐述适配体基本原理的基础之上,结合近年来电化学适配体生物传感器研究领域的最新研究成果,对电化学技术在适配体生物传感器研究领域中的最新进展作一综述与展望.     

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...     

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。     

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。     

基于核酸适配体的生物标志物检测方法研究进展

核酸适配体是指能与特定靶分子结合的寡核苷酸链。因其具有易修饰、易合成和低免疫原性等特点,作为生物传感器的靶向元件,已广泛应用于各种生物标志物检测技术中。本文综述了近年来基于核酸适配体的生物标志物的检测技术在癌症、心血管疾病、阿尔兹海默症、抑郁症等多个疾病领域的诊断研究进展,列举核酸适配体新兴技术的创新应用,以期为生物标志物的检测提供新思路,也有望为相关疾病的早期诊断和治疗提供参考。     

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。     

生物传感器在新冠病毒检测中的应用

自新型冠状病毒肺炎(COVID-19)爆发以来,准确高效、快速便捷的新型冠状病毒(SARS-CoV-2)筛查越来越在疫情防控中体现出其重要性.传统的检测方法无法满足短时间内SARS-CoV-2大规模感染时的检测需求.生物传感技术具有灵敏度高、选择性好、低成本、易于微型化等优点,其检测时间短的优势还可用于开发即时检测设备,是临床诊断中实时检测SARS-CoV-2的潜在替代方案.本综述简要阐述了光学生物传感器、电化学生物传感器、可穿戴式生物传感器、磁性生物传感器、金纳米颗粒生物传感器以及适配体生物传感器的构建方法、工作原理,并总结了其在新冠病毒检测领域的最新应用.最后本综述对生物传感器在新冠病毒检测领域的技术瓶颈与未来的发展趋势进行了总结与讨论.     

小分子靶标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(SELEX)技术筛选得到的核糖核酸(RNA)或单链脱氧核糖核酸(ssDNA)。核酸适配体通过高亲和力特异性地识别小分子、蛋白质、细胞、微生物等多种靶标,在生物、医药、食品和环境检测等领域的应用日渐增多。但目前实际可用的核酸适配体有限,其筛选过程复杂,筛选难度大,制约了其应用。与生物大分子、细胞和微生物等靶标不同,小分子靶标与核酸分子的结合位点少、亲和力弱,且靶标通常需要固定在载体上。此外,小分子靶标结合核酸形成的复合物与核酸自身的大小、质量、电荷性质等方面差异较小,二者的分离难度大。故小分子靶标的核酸适配体筛选过程与大分子和细胞等复合靶标相比有明显差异,筛选难度更大。因此需要根据其自身结构特点和核酸适配体的应用目的选定靶标或核酸库的固定方法,优化靶标核酸复合物的分离方法。本文介绍了不同类型小分子(具有基团差异的单分子、含相同基团分子和手性分子等)靶标的选择及其核酸适配体的筛选方法,并对核酸库的设计、与靶标结合的核酸的分离方法和亲和作用表征方法进行了介绍,列出了自2008年以来报道的40余种小分子靶标的核酸适配体序列和复合物的平衡解离常数(K_d)。     

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。     

适配体筛选方法研究进展

利用指数富集配体进化技术(SELEX)可获得与目标靶具有特异性结合能力的适配体(寡核苷酸).经过近20年的研究,适配体被证实可在科研及临床应用中部分取代抗体,是有很大发展前景的技术领域.适配体技术发展的     

纳米电化学传感器检测微生物的研究进展

致病微生物是影响人类健康的一类重要微生物。基于纳米材料的电化学免疫生物传感器在致病微生物检测方面具有检测速度快,灵敏度高,检测下限低,成本低等优点。本文综述了几种纳米材料电化学免疫生物传感器的构建和实验研究,分析了各种纳米材料如何改善电化学传感器性能,并具体比较分析了不同纳米电化学生物传感器对各种病原微生物的检测研究,最后,对未来的发展趋势进行了展望。     

Screening and preliminary application of a DNA aptamer for rapid detection of Salmonella O8

We report on a rapid method for the detection of Salmonella O8. It does not require an enrichment step but rather uses an aptamer as a probe that was selected by system evolution of ligands by exponential enrichment (SELEX) assay. Firstly, aptamer against Salmonella O8 was selected from a 78 bp random DNA library that was prepared in-vitro. The binding ability of the aptamers to target bacterium was examined by aptamer-linked immobilized sorbent assay. A high affinity aptamer was successfully selected from the initial random DNA pool, and its secondary structure was also investigated. Next, this high affinity aptamer B10 was used to recognize Salmonella O8 via fluorescence microscopy. The selected aptamer has a high specificity and high affinity against its target. We believe that the resulting fluorescence in-situ labeling assay is a potentially useful alternative in rapid screening and detection of foodborne pathogens.

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.     

Aptamer-based biosensors for the detection of HIV-1 Tat protein

Two biosensors have been constructed using an RNA aptamer as biorecognition element. The aptamer, specific for HIV-1 Tat protein, has been immobilised on the gold surface of piezoelectric quartz crystals or surface plasmon resonance (SPR) chips to develop a quartz crystal microbalance (QCM)-based and an SPR-based biosensor, respectively. Both the biosensors were modified with the same immobilisation chemistry based on the binding of a biotinylated aptamer on a layer of streptavidin. The binding between the immobilised aptamer and its specific protein has been evaluated with the two biosensors in terms of sensitivity, reproducibility and selectivity. A protein very similar to Tat, Rev protein, has been used as negative control. The two biosensors both were very reproducible in the immobilisation and the binding steps. The selectivity was high in both cases.     

A Rapid and Sensitive Aptamer‐Based Electrochemical Biosensor for Direct Detection of Escherichia Coli O111

A sensitive and specific electrochemical biosensor based on target‐induced aptamer displacement was developed for direct detection of Escherichia coli O111. The aptamer for Escherichia coli O111 was immobilized on a gold electrode by hybridization with the capture probe anchored on the electrode surface through Au‐thiol binding. In the presence of Escherichia coli O111, the aptamer was dissociated from the capture probe‐aptamer duplex due to the stronger interaction between the aptamer and the Escherichia coli O111. The consequent single‐strand capture probe could be hybridized with biotinylated detection probe and tagged with streptavidin‐alkaline phosphatase, producing sensitive enzyme‐catalyzed electrochemical response to Escherichia coli O111. The designed biosensor showed weak electrochemical signal to Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus and common non‐pathogenic Escherichia coli, indicating high specificity for Escherichia coli O111. Under the optimal conditions, the proposed strategy could directly detect Escherichia coli O111 with the detection limit of 112 CFU mL^?1 in phosphate buffer saline and 305 CFU mL^?1 in milk within 3.5 h, demonstrated the sensitive and accurate quantification of target pathogenic bacteria. The designed biosensor could become a powerful tool for pathogenic microorganisms screening in clinical diagnostics, food safety, biothreat detection and environmental monitoring.     

A dual-color flow cytometry protocol for the simultaneous detection of Vibrio parahaemolyticus and Salmonella typhimurium using aptamer conjugated quantum dots as labels

A sensitive, specific method for the collection and detection of pathogenic bacteria was demonstrated using quantum dots (QDs) as a fluorescence marker coupled with aptamers as the molecular recognition element by flow cytometry. The aptamer sequences were selected using a bacterium-based SELEX strategy in our laboratory for Vibrio parahaemolyticus and Salmonella typhimurium that, when applied in this method, allows for the specific recognition of the bacteria from complex mixtures including shrimp samples. Aptamer-modified QDs (QD-apt) were employed to selectively capture and simultaneously detect the target bacteria with high sensitivity using the fluorescence of the labeled QDs. The signal intensity is amplified due to the high photostability of QDs nanoparticles, resulting in improved sensitivity over methods using individual dye-labeled probes. This proposed method is promising for the sensitive detection of other pathogenic bacteria in food stuff if suitable aptamers are chosen. The method may also provide another potential platform for the application of aptamer-conjugated QDs in flow cytometry.     

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...     

基于铁氰化镍的非标记型核酸适配体电化学传感器检测凝血酶

在玻碳电极（GCE）表面首先用增敏作用的多壁碳纳米管(MWCNTs)夹心于两层电沉积的铁氰化镍（NiHCF）氧化还原电化学探针之间,然后以金纳米粒子为固定核酸适配体的载体,构建了检测凝血酶的非标记型核酸适配体生物传感器。 利用扫描电子显微镜(SEM)对MWCNTs和NiHCF的形貌进行了表征。 利用电化学阻抗谱对传感器的组装过程进行了监测,用循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）对传感器的电化学行为进行了研究。 以铁氰化镍为探针的传感器对凝血酶的检测在1.0 ng/L~1.0 mg/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.998,检测限为0.2 ng/L(S/N=3)。