DNA纳米技术研究进展

DNA不只是遗传物质,还能通过折叠形成特定的二维、三维结构,作为一种天然纳米材料可参与各种功能结构和纳米器件的构造。DNA纳米技术从被提出到现在的三十多年间,得到了飞速发展,被应用于众多领域,对纳米科学产生了重大影响。本文将主要从三种典型的DNA纳米结构和DNA纳米技术的应用两个方面进行综述,并对DNA纳米技术的前景进行展望。     

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。     

稀土上转换发光纳米探针用于潜指纹中可卡因的检测

结合核酸适配体和稀土掺杂上转换纳米材料的优势,建立了一种潜指纹中外源性物质检测的新方法。Zeta电位、紫外吸收光谱和发光光谱表明核酸适配体成功修饰到上转换颗粒表面而且没有影响颗粒的发光性质。对含有不同量可卡因的指纹进行检测,在指纹中可卡因含量为0.5μg时仍能呈现出较强的发光强度。该方法能够通过潜指纹成像提供光学信号,实现潜指纹中外源性物质的检测,而且适用于不同人和不同基底上指纹的检测,具有简便、检测灵敏度高、适用性广等优点,对身份认证、刑事侦查和医疗诊断有重要意义。     

核酸适配体功能化纳米复合材料用于靶向凝血酶的心血管疾病治疗

制备了一种核酸适配体功能化磁球/金纳米棒复合材料,该复合材料可以实现凝血酶活性的可逆调控。凝血酶与其一对核酸适配体基于邻近表面杂交技术可构建成闭环结构,这种闭环结构会使核酸适配体与凝血酶的结合作用增强,从而大大增强抑制效果;金纳米棒具有局部表面等离子体共振效应,在近红外光刺激下周围环境温度升高破坏了闭环结构并伴随着凝血酶的活性的恢复。利用监测散射变化和扫描电子显微镜等手段表征了酶活性的变化。人血清凝血时间的测定证明这种抑制与恢复方法具有非常好的临床应用前景。此外,模拟透析实验显示该方法还可应用于急性肾功能衰竭等疾病的血液滤过治疗的抗凝和解毒中。     

核酸功能化稀土基纳米材料在生物检测中的应用

体内一些生物分子和离子的水平通常与细胞、组织、器官等结构和功能的变化相关,从而直接影响到疾病的预防、诊断和治疗,因此对体内这些物质的生物检测在医疗和健康领域具有重要的意义.基于稀土基纳米材料构建的纳米荧光探针具有灵敏度高、简单高效、抗干扰能力强等优点,在生物检测方面具有巨大的潜力.对稀土基纳米材料的核酸功能化能够进一步为纳米荧光探针提供更好的特异性识别能力和生物相容性,从而增强其在复杂样品中的生物检测能力.本综述总结了核酸功能化的稀土基纳米材料作为纳米荧光探针在生物检测领域的研究进展,简要介绍了其主要种类和性能、检测机理及检测物质,最后对该领域面临的挑战及未来的发展方向进行了展望.     

功能化核酸适体的筛选及分子识别应用

核酸适体是从寡核苷酸文库中筛选获得的一段单链寡核苷酸. 由于能与多种靶标分子高特异性结合, 核酸适体已发展成为一种新兴的分子识别工具, 广泛应用于生物医学等领域. 天然核酸文库有限的化学组成限制了核酸适体的结构和功能, 进而限制了其在分子识别中的应用. 功能化核酸适体通过引入特定的化学官能团使核酸序列具有更丰富的构象和功能, 增强其分子识别能力. 然而, 功能化核酸很难与核酸扩增方法兼容, 因而难以使用传统筛选方法进行功能化核酸的筛选. 因此, 优化筛选方法对于获得具有优异性能的功能化核酸适体至关重要. 本综述总结了功能化核酸适体的筛选方法, 并介绍了其作为分子识别工具在生物医学领域中的应用.     

以稀土元素为载体加强分析化学教学中思政教育的探索与实践*

在分析化学课堂上开展以稀土元素为载体的思政教育,对于解决我国在稀土高新技术开发领域“卡脖子”的难题具有重要意义。介绍了本校将稀土元素融入分析化学课程思政的建设思路,就如何发挥稀土元素的载体作用,实现全方位、全过程的思政建设目标进行了探讨,并给出了的具体实践案例。     

基于微生物体系合成无机纳米材料的研究进展

无机纳米材料在能源、生物医学等领域应用非常广泛,过去几十年间关于无机纳米材料合成方法的研究一直受到广泛关注。自然界中普遍存在的生物矿化过程赋予了生物体合成含有特殊结构和功能的无机纳米材料的能力。微生物体系合成的无机纳米材料具有环境友好、成本低廉、生物相容性好等优点,正成为纳米材料科学的一个重要研究领域。我们主要聚焦于微生物体系合成无机纳米材料的机理、影响因素、材料分类及其应用,总结了近年来关于微生物体系合成无机纳米材料的研究历程,并对该领域面临的挑战及未来的发展方向进行了展望。     

核酸适体功能化的二维材料场效应晶体管传感器研究进展

二维材料场效应晶体管传感器具有可调的电学性质和高的灵敏度, 非常适合用于构建高性能的传感器, 应用于疾病诊断和环境监测等领域. 核酸适体是一种生物识别分子, 具有特异性强、 稳定性高等优势. 近年来, 核酸适体功能化的二维材料场效应晶体管传感器在医疗诊断和环境监测等领域取得了显著的研究进展. 本文综合评述了核酸适体功能化的二维材料场效应晶体管传感器的最新研究进展, 对场效应晶体管传感器的结构及传感原理进行了概括, 详细介绍了二维材料的制备方法以及核酸适体功能化器件的设计原理. 在此基础上, 对核酸适体功能化的二维材料场效应晶体管传感器在疾病诊断和环境监测领域的应用进展进行了概述, 讨论了核酸适体功能化的二维材料场效应晶体管传感器面临的一些问题和挑战, 对其发展前景进行了展望.     

膀胱癌液体活检的研究进展

膀胱癌是一种高发病率和致死率的恶性肿瘤疾病,通常情况下在中后期才能被诊断出来,给患者带来了巨大的身心伤害。 膀胱镜检查是膀胱癌诊断的金标准,但这种方法具有一定的侵入性,并且在膀胱癌的早期诊断中,灵敏度和特异性较低,容易出现较高的假阳性率。 膀胱癌的发生会对血液和尿液的成分产生直接影响,因此非侵入性的液体活检将为膀胱癌的早期诊断带来新的检测方法。 本篇综述介绍了基于液体活检的膀胱癌诊断方法的发展进程。 首先,对膀胱癌的主要标志物进行了简单介绍。 其次,重点总结了以液体(如尿液和血液)为检测对象的膀胱癌诊断方法和诊断机制。 除此之外,我们对膀胱癌液体活检面临的机遇和挑战进行了阐述。 我们希望这篇综述将为膀胱癌的液体活检提供指导。