分子信标的构建及其应用研究进展

分子信标（molecular beacon,MB）是一种寡聚核苷酸荧光探针,其具有灵敏度高、特异性强、操作简单以及不必与未反应的探针分离即可实时检测等优点,在分子生物学和基因组学及分子医学等领域具有十分重要的应用价值。 本文介绍了近年来出现的各种新型分子信标的结构及工作原理,概述了分子信标技术在生命科学领域中的应用,展望了分子信标技术的发展趋势。     

锁核酸分子信标在分子识别与生物分析中的应用

分子信标是一种荧光探针,闭合时呈发夹结构。其5'末端修饰荧光基团,3'末端修饰猝灭基团。当目标存在时,环部与目标结合,发夹打开,发出荧光。锁核酸是一类双环状寡核苷酸衍生物,能够遵循碱基互补配对原则与核酸结合。锁核酸分子信标技术,结合了分子信标无需分离未结合探针而直接检测的优势和锁核酸亲合力强、热稳定性好、抗酶切以及体内无毒等特点,在核酸检测方面具有灵敏度高、特异性好的独特优势,近年来得到广泛关注。本文介绍了锁核酸修饰分子信标的结构、功能、设计要点,及其研究现状和一些重要进展,并讨论了目前锁核酸分子信标在分子识别及生物分析中的应用及存在的问题和发展前景。     

一种新型荧光探针--分子信标的研究及应用进展

分子信标是一种基于荧光能量转移原理而设计的发夹型寡聚核酸荧光探针。它通过与核酸等靶分子相互作用后发生构象的变化而产生荧光信号,对靶分子的检测具有灵敏度高、选择性强、适合于活体实时检测等优点。目前已广泛应用于生物化学分析、生物医学研究和环境监测等各领域。本文对分子信标的设计原理及其研究和应用进展进行了综述。     

分子信标技术

分子信标是一种高灵敏度、高特异性的新型荧光核酸探针。它在与互补DNA／RNA靶序列杂交时放出荧光。本文结合本实验室的研究，从分子信标的结构、性质、应用及发展等进行了介绍。     

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.     

高灵敏核酸探针在生化分析中的应用研究进展

化学生物样品中所含生化信息的获取对环境的监控、疾病致病机理的研究和疾病早期诊断及治疗等有着重要意义。然而,实际生化体系中所含物质极其复杂,实现对这些物质的高灵敏检测变得极为重要。核酸探针在生化样品的分析中具有广阔的应用前景,深受国内外研究者的关注。本文详细介绍了具有广泛识别能力的核酸探针：分子信标、核酸适配体和核酸酶,并重点综述了它们在生化分析中的应用研究进展。     

磁共振/光学双模态分子探针的研究现状与展望

基于磁共振与荧光成像的双模态成像技术不仅克服了传统单一分子影像技术在灵敏度、特异度、分辨率等方面的固有缺陷，更是拓宽了分子影像技术在诊断及治疗监控等领域的研究范围及应用前景。本文将对磁共振/荧光双模态分子探针的应用情况和研究进展等进行综述。     

基于硅杂蒽类染料的荧光探针及其应用

近年来,荧光成像技术为人们研究活体细胞及组织内的化学生物学过程提供了有效的研究工具,可以无损、实时、原位地以高时空分辨率实现对目标物进行生物荧光成像与分析。荧光成像技术在生物学、环境监测、临床诊断和药物发现等诸多研究领域发挥着越来越重要的作用。生物荧光成像技术的最新进展对发展新型小分子荧光染料及探针提出了更高的要求。激发和发射波长位于近红外光区（600~900 nm）的荧光染料及探针由于具有光毒性低、生物分子自发荧光干扰小、光散射低、组织穿透能力强等优点,非常适合用于生物荧光成像领域。通过将罗丹明分子中O桥原子用Si代替,得到了一类新型的探针分子--硅杂蒽类荧光探针。这类染料分子在保留了氧杂蒽荧光染料优越的光学性质的同时,光谱发生明显红移,满足了近红外荧光检测的要求,具有良好的生物相容性。本文综述了近年来基于硅杂蒽及其衍生物荧光探针的合成及在金属离子、pH值、小分子、生物酶等检测方面的研究进展,并且简要阐述了基于硅杂蒽类探针分子的识别检测机理以及其在生物成像等方面的应用。     

环糊精衍生物及包合物构建荧光探针的研究进展

环糊精是超分子化学中的一类重要主体化合物,在药物缓释、化学传感、对映体分离以及新型材料等众多领域都得到了广泛的应用.由于环糊精具有外亲水内疏水的桶形结构,其空腔内可以插入具有识别功能的受体分子或荧光染料,可通过螯合或置换方式实现对目标分子的识别,因此基于环糊精衍生物及包合物构建荧光探针也受到了人们的极大关注.总结了基于环糊精设计合成的荧光探针在检测金属离子、阴离子和分子等方面的应用,重点描述了识别性能和识别机制,为环糊精衍生物及包合物在荧光检测领域的应用提供理论依据.     

NEWS

分子信标自1996年被发明以来,由于具有背景信号低、灵敏度高、特异性强以及不需要分离即可实时检测等优点而得到了迅速发展。但传统的分子信标仍然存在一些自身缺陷。如分子信标一旦合成其茎部结构及稳定性不再改     

小分子荧光探针在绿色农药开发中的应用

小分子荧光探针以其灵敏度高、特异性强、稳定性好、操作便捷和成本低等特点在生命科学、医药化学和环境科学等领域得到了广泛的应用。在农药化学领域,小分子荧光探针常被用作农药残留及重金属污染的检测手段。近年来随着全球开发绿色农药战略需求的不断增强,作为靶向型药物设计和高通量筛选的重要分子工具,荧光探针在绿色农药新产品研发领域的应用不断普及和深化。本文从探针分子的化学设计、靶点识别及药物筛选的角度出发,围绕不同类型的绿色农药重要生物靶点,综述了小分子荧光探针在绿色农药开发领域的研究现状,并对其未来的发展趋势和应用前景进行了展望。     

螺吡喃化合物在分析化学中的应用

螺吡喃作为一种有机光致变色化合物,能够发生无色闭环体螺吡喃与有色开环体部花菁之间可逆的结构异构化,由于具有特殊的分子识别能力和信号传导功能,已经成为分子探针领域极具吸引力的主体分子之一。螺吡喃不仅被广泛应用于光电材料领域作为分子器件,而且作为传感器广泛应用于分析化学领域。研究者们设计了多种具有不同结构的螺吡喃分子,将其应用于光化学和电化学传感领域。本文系统综述了螺吡喃化合物在分析化学领域的研究进展,包括螺吡喃作为光学探针在分子识别(对金属离子、阴离子及有机分子的定性及定量分析)方面的应用,以及螺吡喃在电化学免疫传感器中的应用。     

发光镧系超分子的设计及应用

理想的发光体在激光、显示器件、荧光灯、太阳能贮存与转换、光放大等技术领域有广阔的应用前景，在分析方面可用作标记、环境探针及传感元件等。镧系超分子是未来理想发光体设计的新途径，具有独特的优势。本文介绍目前发光镧系超分子研究的最新进展，阐述设计原则及一些实例，并概述其应用。     

萘酰亚胺类荧光分子探针的研究进展

荧光分子探针作为一种有效的金属离子检测手段,不仅使用方便,而且具有高灵敏度,高选择性等突出的优点.作者综述了萘酰亚胺类荧光分子探针的最新研究进展;指出萘酰亚胺化合物具有独特的荧光化学性质(如荧光量子产率高、荧光发射波长适中、斯托克斯位移大、光稳定性好、结构易于修饰等),因此被广泛应用于荧光探针研究领域,并且在合成、离子识别、检测及细胞成像等方面不断取得新的应用.     

基于氧杂蒽结构可控官能化的荧光探针研究新进展

荧光分子探针技术在表达分子间识别行为及复杂生命和环境体系的内状态信息方面具有非常优异的性能,氧杂蒽及其衍生物螺连隐色体结构变化伴随的分子荧光变换模型,广泛且深入的应用于构建新型功能光敏探针分子.近年来此类探针的合成设计及功能化调控研究异常活跃,新的突破不断涌现.综述了新近基于氧杂蒽及其衍生物的荧光探针在金属阳离子、pH、阴离子识别检测方面的研究进展,并简要阐释了该类探针分子的构筑,识别检测机理以及探针在生物成像和环境监测等方面的应用.     

荧光探针技术在两亲分子有序组合体研究中的应用

荧光技术具有灵敏度高、可测量参数丰富、扰动小、无破坏性等优点,因而在两亲分子有序组合体的研究方面得到极为广泛的应用。本文介绍了国内外利用各种荧光探针技术测定两亲分子有序组合体的微极性、微粘度、动力学过程、聚集数等微观信息,并对具有表面活性剂结构的荧光探针做了简要介绍,最后对基于荧光探针技术的两亲分子有序组合体的研究进行了展望。     

分子信标荧光探针用于抑癌基因ING1表达产物的定量测定

根据抑癌基因ING1基因的序列设计并合成了检测ING1转录产物的分子信标核酸探针,发展了一种快速测量从正常细胞系和鼻咽癌肿瘤细胞系提取的ING1转录产物的方法,所得结果与用逆转录结合PCR法(RT-PCR)得到的结果相吻合.并且,将能表达ING1基因的质粒转入肿瘤细胞进行培养后,再将分子信标转入肿瘤细胞,发现转导了质粒的肿瘤细胞比未转导质粒的肿瘤细胞内的荧光明显增强,从而进一步证实了所设计的分子信标核酸探针与ING1转录产物的结合.     

分子信标用于核酸连续复制过程的体外实时监测

利用分子信标核酸探针实时监测了核酸连续复制过程. 分子信标不仅作为模板参与复制反应, 而且同步将复制过程的信息转换为荧光信号, 实现复制过程的体外实时监测. 该方法不仅为DNA复制检测提供了一种实时研究手段, 而且为核酸复制动力学及与复制相关疾病的深入研究提供了一种新的思路.     

钆掺杂碳量子点的制备及其双模态成像研究进展

荧光-磁共振成像(MRI)双模态分子探针突破了单一分子影像探针在灵敏度以及软组织分辨率等方面的局限性,在诊断和治疗等医学领域具有良好的应用潜力。钆掺杂碳量子点(Gd-CDs)是一种典型的荧光-MRI双模态分子探针,因其优异的荧光性能、良好的核磁共振成像能力和生物相容性等优点,在肿瘤的靶向性成像和监控诊疗方面具有广泛的应用前景。本文综述了目前Gd-CDs的制备、性能及其在双模态成像应用的研究现状,并提出目前存在的问题和前景展望。     

单个量子点的光学性质与应用

量子点(QDs)是一种具有诸多优良光学特性的荧光纳米颗粒,已在化学分析、生物传感、分子影像等领域得到了广泛应用.单个量子点的光学性质研究有望发现一些宏观方法不能发现的实验现象,可以为改善其光学性能提供思路,有助于更好的应用于各领域.本文评述了单个量子点的检测与判定方法,单个量子点的荧光增强、漂白、眨眼(blinking)、蓝移等光学性质及其在单分子示踪、生物化学传感、超分辨定位技术等方面的应用.总结了目前量子点作为荧光探针在实际应用中遇到的问题,并提出未来量子点将朝着合成能同时满足尺寸小、量子产率高、 "non-blinking"、蓝移幅度大、无生物毒性的量子点及能同时为成像/检测提供荧光探针与散射探针的等离子体量子点等研究方向发展.