SERS生物传感技术及其应用进展

表面增强拉曼散射(SERS)生物传感技术是以生物成分为敏感元件或探测对象,研究生物分子间相互作用的重要工具之一,被广泛应用于环境监测、食品安全、临床检验及疾病诊断等众多领域.本文总结了耦合增强SERS生物传感技术方面的进展及其在分析检测和癌症诊断方面的应用.主要包括基于耦合增强SERS生物传感技术方法、高灵敏度的SERS传感芯片的制备及其应用和新型SERS技术研究癌细胞及组织.     

SERS技术在疾病诊断和生物分析中的应用

表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)技术以其独特的谱带窄、灵敏度高、抗光漂白、原位和无损等优势,在疾病诊断和生物分析领域得到了越来越广泛的应用。本文介绍了近几年来应用于生物大分子、病原微生物、细胞和活体检测分析中的最新SERS技术,并分别从标记与非标记的角度对其进行了阐述,总结了SERS标记检测生物大分子的基本识别模式,简述了检测低浓度病原微生物的SERS技术,着重评述了SERS检测技术在细胞和活体研究中的应用,并对基于SERS的疾病诊断和生物分析技术的发展趋势进行了初步展望。     

基于代谢组学的挥发性肺癌标志物的研究进展

应用代谢组学从机体的动态代谢物寻找肿瘤标志物,有助于肿瘤的早期发现,研究表明挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)是肺癌重要的生物标志物。本文综述了肺癌标志物VOCs的来源、分析方法及其在肺癌诊断中的应用,并对应用代谢组学方法研究生物标志物的前景进行了展望。     

电化学生物传感应用于体外检测的研究

电化学生物传感技术以它独特的检测、分析方法以及在临床检测中潜在的应用,近年来受到研究者越来越多的关注。癌症生物标志物的早期检测能够使得患者在癌症发展至晚期前得到治疗,增加患者存活率。此外,生物标志物能够用于确定疾病的复发,以及患者在接受化疗、放疗和外科治疗之后的后续评估。本文主要论述了现有癌症生物标志物检测的设备和方法,并对这些方法的优点和不足作了简单的评述。另外,介绍了体外诊断设备的发展现状和电化学传感技术的特点,并对癌症早期的主要生物标志物进行了介绍,以及着重论述了电化学传感技术应用于临床靶向生物标志物检测的研究进展。此外,还展望了电化学生物传感技术未来的研究方向和发展趋势。从目前的的研究来看,电化学传感技术在体外诊断和临床检测癌症生物标志物等方面存在着较大的应用潜质,有望成为生物、医学、环境等领域重要的研究技术。     

表面增强拉曼光谱在DNA检测中的应用

表面增强拉曼光谱(Surface Enhanced Raman Spectroscopy,SERS)由于具有光谱分辨率高、信息量大,不受水的干扰,灵敏度高等优点,在生命科学等研究领域得到了广泛应用。近几年来,SERS技术在DNA分析领域中得到迅速的发展,成为国内外研究的热点。本文主要对SERS进行了介绍,并对应用于DNA检测的一些最新SERS技术进行较为全面的综述,展望了SERS技术的应用前景。     

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.     

金属有机骨架复合材料生物传感器检测肿瘤标志物的应用进展

生物传感器是传统肿瘤标志物检测方法的有效替代方法,而基于金属有机骨架(MOF)复合材料的生物传感器在肿瘤标志物检测方面具有速度快、灵敏度高、检出限低、成本低等优点。综述了MOF及其复合材料的分类,介绍了基于MOF复合材料的生物传感器在检测肿瘤标志物方面的应用进展,并对基于MOF复合材料的生物传感器未来发展趋势进行了展望。     

基于电感耦合等离子体质谱的肿瘤标志物检测

癌症是导致死亡的重要原因和提高预期寿命的严重阻碍。研究表明,早期的诊断和治疗是降低死亡率最有效的途径。肿瘤标志物的浓度变化通常与肿瘤发生、肿瘤细胞转移和临床治疗相关,肿瘤标志物检测对癌症的早期诊断,进展监测和预后具有重要的意义。近二十年来,基于电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测肿瘤标志物的方法引起了研究者的广泛关注。ICP-MS具有分辨率高、灵敏度高、动态范围宽以及可多元素同时检测的优势。结合稳定同位素标记策略,已有许多基于ICP-MS的肿瘤标志物检测方法被报道。该文介绍了几种常见肿瘤标志物及其ICP-MS检测方法,并简要总结了ICP-MS在多组分生物标志物同时检测中的应用。     

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。     

质谱技术在缺血性中风标志物发现中的应用及进展

脑卒中是世界上主要的致死和致残的原因之一,缺血性脑卒中(IS)约占所有脑卒中案例的87%。由于IS存在黄金3或4.5 h的治疗窗,其早期筛查和快速诊断显得尤为重要。分子标志物的发现为IS的预测和诊断提供了新的思路。质谱技术可以快速灵敏地检测生物医学样本中的各种化合物,已被广泛应用于IS生物标志物的发现。该综述总结和讨论了质谱在IS标志物(特别是蛋白和小分子代谢物标志物)发现中的应用及其最新进展。     

Proteome analysis of differential protein expression in infarcted rat heart after verapamil treatment

To explore the protein-level mechanism of action verapamil in acute myocardial infarcted rats, the myocardial proteome was analyzed by two-dimensional electrophoresis (2-DE). Compared with the sham-operated group and the infarcted group, the result shows that 8 protein expressions in the verapamil treated group were up-regulated, and 7 protein expressions in this group were down-regulated significantly. Using MALDI-TOF-MS, 15 proteins with significant changes were identified through a database search. These proteins can be divided into 4 groups by their biological function: (1) Energy metabolism and mitochondrial function related proteins; (2) oxidative stress-induced proteins; (3) cytoskeletal Proteins; (4) other proteins. The findings show that the myocardial protective effects of verapamil in the myocardial damage process are related to the recovery of energy supply as well as anti-oxidative stress property. __________ Translated from Chemical Journal of Chinese Universities, 2008, 29 (3) (in Chinese)     

基于液相色谱-质谱联用技术的心肌缺血大鼠血清和心肌组织代谢组学

采用异丙肾上腺素诱导心肌缺血大鼠模型,使用液相色谱-质谱法检测血清和心肌中的内源性成分,应用软件对已鉴定的40余种目标成分进行靶向提取,用主成分分析（PCA）、有监督偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）对代谢组学数据进行多维度统计分析,筛选潜在生物标志物。与对照组相比,在心肌缺血模型组大鼠血清、组织中检测出18个差异代谢物,涉及精氨酸和脯氨酸代谢、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、谷氨酰胺和谷氨酸代谢、牛磺酸和亚牛磺酸代谢等多条代谢通路。代谢产物可作为心肌缺血研究中的重要标志物,该研究结果有助于揭示心肌缺血的发病机制,可为临床疾病诊断提供思路。     

超声心动图联合动态心电图检查对急性心肌梗死诊断和预后评估的价值

为探讨超声心动图联合动态心电图检查在急性心肌梗死(AMI)患者诊断和预后评估中的应用价值,本研究选取2016年6月~2018年6月我院收治并确诊的100例AMI患者作为观察组,另选取同期100例非冠心病患者作为对照组。以AMI患者心源性死亡为终点事件,将观察组分为死亡组(n=15)和存活组(n=85)。所有患者均采用飞利浦IU-Elite及EPIQ5彩色多普勒超声诊断仪进行超声心动图检查,采用DMS-3004A进行标准的12导联动态心电图检查。比较各组患者心率震荡指标[震荡起始(TO)、震荡斜率(TS)]、心率变异性指标[NN间期标准差(SDNN)、QT离散度(QTd)、经心率校正的QT离散度(QTcd)]及心功能指标[左心室舒张末期内径(LVEDD)、左心室射血分数(LVEF)]水平的变化。结果显示,观察组TO、QTd、QTcd、LVEDD均明显高于对照组,TS、SDNN、LVEF均明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。死亡组TS、SDNN均明显低于存活组,差异有统计学意义(P<0.05);死亡组TO高于存活组,QTd、QTcd、LVEF、LVEDD均低于存活组,但差异无统计学意义(P>0.05)。本研究结果表明,AMI患者心率震荡(HRT)明显减弱甚至消失,HRV、LVEF明显降低,LVEDD、QTd明显增大,QT间期明显延长。超声心动图和动态心电图联合检查对AMI患者诊断及预后评估均有重要的临床应用价值。     

PET心肌灌注显像剂

由于PET在心肌灌注显像方面具有高分辨率、高灵敏度、低组织衰减和心肌血流定量等优势而使得PET心肌灌注显像剂的研究日益受到关注。本文介绍了目前已经应用于临床的PET心肌灌注显像剂的情况,分别综述了 ¹⁸F 标记和其他正电子核素标记的PET心肌灌注显像剂的研究进展,重点讨论了几种亲脂性阳离子类和线粒体复合物Ⅰ(MC-Ⅰ)抑制剂类 ¹⁸F 标记心肌灌注显像剂,特别是近年取得突破性进展的MC-Ⅰ抑制剂类心肌灌注显像剂(如BMS-747158-02和[¹⁸F]FP1OP),介绍了各类PET心肌灌注显像剂的生物性能、心肌摄取机制,对其优缺点进行比较,并对PET心肌灌注显像剂的应用前景进行了展望。     

Gels from a semifluorinated n-alkane in fluorinated solvents as a probe for intermolecular interactions

Diblock semifluorinated n-alkanes can form aggregates and gels in fluorinated solvents. We have investigated the thermal behavior of binary mixtures comprising F(CF₂)₈(CH₂)₁₆H and fluorinated solvents. The solvents were perfluorohexane, perfluoroheptane, perfluorooctane, perfluorooctyl bromide, perfluorodecalin, and perfluorotributylamine. The phase diagrams were used to calculate the activity coefficients of the two components and the main excess thermodynamic functions. The solubility and self-assembly behavior of F₈H₁₆ in the fluorinated solvents are related to the different solute–solvent dispersion interactions that depend on the polarizabilities and ionization potentials of the interacting species, and on the structural properties of the solvent.     

PMDA-BPDA-HAB聚苯并噁唑的合成及耐热性

PMDA-BPDA-HAB聚苯并噁唑的合成及耐热性;均苯四甲酸二酐;联苯四羧酸二酐;二羟基联苯胺;聚酰亚胺;聚苯并噁唑;耐热性     

HCOO在Cu(110)、Ag(110)和Au(110)表面的吸附

采用密度泛函理论(DFT)以及广义梯度近似方法(GGA)计算了甲酸根(HCOO)在Cu(110)、Ag(110)和Au(110)表面的吸附. 计算结果表明, 短桥位是最稳定的吸附位置, 计算的几何参数与以前的实验和计算结果吻合. 吸附热顺序为Cu(110)(-116 kJ·mol-1)>Ag(110)(-57 kJ·mol-1)>Au(110)(-27 kJ·mol-1), 与实验上甲酸根的分解温度相一致. 电子态密度分析表明, 吸附热顺序可以用吸附分子与金属d-带之间的Pauli 排斥来关联, 即排斥作用越大, 吸附越弱. 另外还从计算的吸附热数据以及实验上HCOO的分解温度估算了反应CO2+1/2H2→HCOO的活化能, 其大小顺序为Au(110)>Ag(110)>Cu(110).     

Transition metal complexes of the tripodal ligand 4-(2′-pyridylmethyl)-4-azaheptane-1,7-diamine. Crystal structures of [CuLCl]ClO4 and [NiL(MeCN)2](ClO4)2

The tripodal ligand 4-(2′-pyridylmthyl)-4-azaheptane-1,7-diamine has been prepared by reaction of 2-aminemethyl pyridine with acrylonitrile, followed by the reduction of the nitrile groups. Copper(II), nickel(II), zinc(II), cobalt(III) and chromium(III) complexes of the ligand have been prepared and characterized and the crystal structures of the complexes [CuLCl]ClO₄ and [NiL(MeCN)₂](ClO₄)₂ determined. The copper complex is five coordinate with approximate square pyramidal stereochemistry with the apical position occupied by a primary amine donor. The nickel complex is octahedral with the pyridine nitrogen donor lying trans to an acetonitrile ligand.     

SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF METAL COMPLEXES WITH AMPICILLIN

Abstract

The reaction, in water, of Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II) and Cd(II) ions with sodium ampicillinate at room temperature has allowed isolation of dimers with the following general formula [M(amp)Cl]₂ × nH₂O (n = 1.5?3.2). The complexes were characterized by elemental analyses, conductivity measurements, magnetic susceptibilities and spectroscopic methods (IR, Raman, EPR and UV-Visible). A dinuclear structure based on octahedrally coordinated metal ions is proposed.     

Magnetism of metal-nitroxide compounds involving bis-chelating imidazole and benzimidazole substituted nitronyl nitroxide free radicals

Coordination compounds based on imidazole and benzimidazole substituted nitronyl nitroxide radicals with transition metal ions and trivalent lanthanide ions are described from the perspective of their magnetic properties.For the transition metal compounds the crystal structures show various metal-nitroxide dimensionalities including mononuclear (0D), one-dimensional (1D) and two-dimensional (2D) complexes. The mononuclear complexes were isolated with most metal ions of the first transition series. One copper(II) complex shows a copper(II)-radical ferromagnetic coupling (J = +75 cm⁻¹) while for the other mononuclear compounds, mainly with manganese(II), the metal-radical interactions are antiferromagnetic. The one-dimensional and two-dimensional complexes are manganese(II) compounds which show canting effects leading to weak ferromagnetism.For the trivalent lanthanide ions [La(III), Gd(III) and Eu(III)], three series of mononuclear complexes were obtained in which the metal center is bound to four, two or one nitroxide radicals depending on the counter ions and ancillary ligands. Unexpectedly, in most gadolinium(III) complexes, the Gd(III)-radical interactions were found to be antiferromagnetic in contradiction with other foundings and previous theoretical models. In support to the magnetic studies, the optical properties of the lantanide complexes have also been investigated and are briefly described.