富含胞嘧啶单链DNA-银纳米簇荧光探针用于S1核酸酶的灵敏检测

以富含胞嘧啶（C）的单链DNA为模板合成银纳米簇,将其作为功能化探针,建立了一种无标记荧光检测S1核酸酶的方法.S1核酸酶可以特异性识别单链DNA,在最适的酶催化反应条件下,可将其降解为单核苷酸或寡核苷酸片段.当S1核酸酶不存在时,富含C的单链DNA可以有效地合成荧光银纳米簇;当S1核酸酶存在时,单链DNA模板被特异性识别并降解,导致无法形成银纳米簇,使体系荧光信号降低.实验结果表明,银纳米簇的荧光强度随着S1核酸酶浓度的增加而降低.在优化的条件下,体系荧光信号（F/F₀）与S1核酸酶的浓度在5.0×10^-5~4.0×10^-3 U/μL范围内呈线性关系,检出限为2.0×10^-6 U/μL.该荧光探针选择性好,可用于RPMI 1640细胞培养基中S1核酸酶的检测,回收率达到91.8%~109.5%.     

基于对荧光铜纳米簇合成的抑制检测三聚氰胺

三聚氰胺能与铜离子(Cu2+)形成配合物,对荧光铜纳米簇的合成有明显抑制作用,且其抑制程度与三聚氰胺浓度在一定范围内呈线性关系.基于此构建了一种简单、快速检测三聚氰胺的方法.以聚T单链DNA为模板合成的铜纳米簇作为荧光探针,当三聚氰胺存在时,Cu2+与三聚氰胺生成配合物,阻碍铜纳米簇的合成,导致荧光强度降低.在优化的实验条件下,三聚氰胺浓度在5~120 μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.5 μmol/L,牛奶样品中三聚氰胺加标回收率为96.3%~104.4%.与传统纳米金/银、量子点等方法相比,本方法具有简单、快速、灵敏等优点.     

聚胸腺嘧啶单链DNA-铜纳米簇新型荧光探针检测水中硫离子

本文建立了一种快速灵敏检测水中硫离子的新方法。该方法利用聚胸腺嘧啶单链DNA保护的铜纳米簇为荧光探针。以聚胸腺嘧啶单链DNA为模板制备了具有荧光性质的铜纳米簇,当加入S2-后,铜纳米簇荧光显著猝灭。铜纳米簇荧光猝灭量与S2-浓度在0.125~8μmol/L范围内有良好的线性,检测限为22nmol/L。该方法对S2-有较好的选择性,实际样品检测结果显示回收率良好,说明该方法可以用于实际水样中S2-的检测。由于聚胸腺嘧啶单链DNA为模板制备的铜纳米簇制备过程简单快速,可在5min内完成,使得检测时间大大缩短。     

基于发夹结构DNA铜纳米簇的链霉素快速检测

建立了基于铜纳米簇(CuNCs)的免标记荧光生物传感器快速检测链霉素的方法。利用链霉素核酸适配体和双链茎设计并合成了发夹结构DNA(hpDNA)模板,富含AT的双链茎部分可以合成CuNCs。在CuNCs荧光传感体系中加入链霉素后,链霉素与核酸适配体结合,使hpDNA双链茎打开,CuNCs荧光强度明显下降。在优化条件下,该方法检测链霉素的线性范围为0.1～20 mg/L,线性回归方程为y=240.17-10.31x,线性回归系数r²为0.9954,检出限为4.36μg/L。该方法对牛奶样品的加标回收率为98.6%～104.8%。方法无需复杂的DNA序列设计、荧光标记,实验操作简单易行,适用于链霉素的快速检测。     

聚胸腺嘧啶单链DNA-CuNCs荧光增强法用于汞离子的高灵敏检测

基于Hg~(2+)与DNA中胸腺嘧啶(T)结合的高度特异性和DNA铜纳米簇的荧光增强性质,构建了一种简便、灵敏检测汞离子的新方法.当Hg~(2+)存在时,聚T单链DNA(P1)通过T-Hg~(2+)-T特异性结合形成双链DNA,Cu~(2+)经抗坏血酸钠还原后生成的中间体Cu+与双链DNA螺旋结构间的氢键部分有强的结合力,促使Cu0附着聚集在双链DNA上形成铜纳米簇,导致体系荧光增强,从而实现对汞离子的高灵敏检测.体系荧光强度与Hg~(2+)浓度的对数值成正比,对Hg~(2+)检测的线性范围为1.0 nmol/L~10μmol/L,检出限达0.4 nmol/L,对湖水样品中Hg~(2+)检测的回收率达到97.2%~106.6%.与传统方法相比,该方法具有无需标记、检出限低及选择性好等优点,可用于环境水体中汞离子的测定.     

双链铜纳米簇用于铅离子的超灵敏非标记检测

利用聚AT-TA的双链DNA为模板合成铜纳米簇,并作为荧光探针开发了一种荧光生物传感方法用于铅离子的检测。该方法设计是基于铅离子能有效地猝灭铜纳米簇的荧光,当有铅离子存在时,铜纳米簇的荧光强度减弱从而实现对铅离子的灵敏检测。方法用于铅离子的检测,检测时间只需15 min,检出限为5.2 pmol/L,特异性好(没有其它金属离子的干扰)。     

核酸适配体介导的荧光铜纳米簇用于免标记快速检测水胺硫磷

基于核酸适配体的靶标识别能力和铜纳米簇（CuNCs）优良的荧光性能,本研究开发了一种免标记荧光探针用于有机磷农药水胺硫磷（ISO）的快速检测。当靶标分子ISO不存在时,溶液中ISO的核酸适配体和互补DNA形成双链结构,从而介导合成荧光CuNCs,表现出高的荧光信号;当待测样品中存在ISO时,ISO与其核酸适配体形成复合物,释放出单链互补DNA。游离的单链DNA不能介导合成CuNCs,导致溶液中的荧光信号减弱。在最佳条件下,检测体系的荧光抑制率与ISO浓度的对数在0.05～25 mg/L浓度范围内呈线性关系,检出限为47μg/L (3σ),其它物质对其检测几乎没有干扰。将此探针用于检测水样中的ISO,回收率为80.3%～108.0%。研究结果表明,本方法可用于检测实际样品中的ISO残留。     

基于DNA模板合成的银簇建立“点亮型”荧光法检测卡那霉素

以DNA为模板合成弱荧光的银纳米簇。利用DNA模板中的适配体序列识别目标卡那霉素后,形成发夹结构使适配体序列上的G碱基和C碱基靠近银簇,导致银簇荧光增强。同时,DNA二级结构的改变使银纳米粒子形成小的银纳米簇也促使银簇的荧光增强。据此建立"点亮型"荧光法对卡那霉素进行定量分析。银簇荧光增强比值与卡那霉素浓度在0.075～8.0μmol/L范围内呈线性关系,线性方程为F/F_0=0.616 8C+0.927 6,检出限为36 nmol/L。卡那霉素在牛奶和蜂蜜样品中的回收率为92.4%～112%。此外,随着卡那霉素加入浓度的增加,银簇的橙色荧光逐渐加深,根据荧光颜色深度可对卡那霉素进行可视化半定量检测。该方法具有灵敏度高、选择性好的优点,可用于复杂食品样品中痕量卡那霉素的定量检测。     

基于铜/银纳米簇检测铜离子的方法研究

通过设计不同富含G碱基的DNA序列,探究了G碱基对核酸-铜/银纳米簇(DNA-Cu/AgNCs)的荧光增强效应,并建立了铜离子的荧光检测方法。结果发现,在富含C碱基序列模板的5'端增加G5序列后,制备得到的铜/银纳米簇的荧光强度显著增强。同时,该DNA-Cu/AgNCs的荧光可被Cu~(2+)和Hg~(2+)猝灭。通过NaBH_4掩蔽Hg~(2+)实现了对Cu~(2+)的特异性检测。该方法检测Cu~(2+)的线性范围为0.01～5.0μmol/L,检出限为5.0 nmol/L。方法具有简单快速、选择性高、成本低等优点,可用于实际样品测定。     

基于末端脱氧核苷酸转移酶扩增DNA-铜纳米簇荧光传感检测L-组氨酸

利用末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)扩增形成聚胸腺嘧啶(T)DNA模板,制备了聚T铜纳米簇(TS-CuNCs),构建了一种用于L-组氨酸(L-His)检测的荧光传感分析新方法.TdT酶在dTTP存在下合成聚T单链DNA核苷酸序列.由于胸腺嘧啶和Cu2+之间的亲合力,聚T单链DNA作为合成铜纳米簇(CuNCs)的模板,加入还原剂后形成CuNCs,荧光强度增强.在L-His存在下,L-组氨酸的咪唑基与Cu2+螯合形成L-His-Cu2+配合物,因而进入聚胸腺嘧啶序列中的Cu2+量减少,使得合成的CuNCs数量减少,导致荧光信号减弱.实验结果表明,体系荧光响应信号与L-His浓度的对数值在5.0×10-9~5.0×10-4 mol/L范围内呈线性关系,检出限达到3.4×10-9 mol/L.本方法用于实际尿液样品中L-组氨酸检测的回收率为97.4%~104.6%,在生物医学及临床诊断中具有潜在应用价值.     

基于DNA QDs@PDA荧光共振能量转移的半胱氨酸传感器

建立了基于DNA量子点(DNA QDs)与聚多巴胺(PDA)荧光共振能量转移(FRET)检测半胱氨酸的方法。DNA QDs发射的荧光被PDA分子吸收,发生FRET,导致DNA QDs的荧光猝灭,使DNA QDs处于荧光"关闭"状态。当存在半胱氨酸时,从多巴胺(DA)向PDA的自发氧化聚合反应将被阻断,使DNA QDs的荧光恢复,处于荧光"开启"状态,且DNA QDs荧光的恢复程度与溶液中半胱氨酸的浓度相关,基于此构建了半胱氨酸荧光传感器。检测半胱氨酸的线性方程为y=0.0181x-0.0185,线性范围为10.0～100.0μmol/L,检出限为1.7μmol/L(S/N=3,n=10),此传感器对半胱氨酸具有良好的选择性,常见氨基酸及生物硫醇小分子均无干扰。将本方法用于人尿样中半胱氨酸的测定,回收率为98.6%～105.9%。     

DNA/银纳米簇荧光探针在检测Pb2+中的应用

基于DNA/银纳米簇的荧光特性报道了一种简单、灵敏、高选择性的荧光方法检测Pb²⁺.以茎部为富G结构,环状部分为聚C结构的发夹型DNA为模板合成具有稳定荧光的银纳米簇.当加入Pb²⁺后,发夹型DNA在Pb²⁺诱导下形成G-四链体结构,破坏了发夹型DNA的构型,极大地影响了合成银纳米簇的模板结构,导致银纳米簇的荧光强度降低.Pb²⁺存在和不存在时所产生荧光强度的差异与发夹型DNA的碱基序列和茎部配对碱基数有关.依据这一现象,在优化DNA碱基序列和茎部配对碱基数的基础上,可实现100 μmol/L至100 nmol/L范围内对Pb²⁺的定量检测,检出限为10 nmol/L.该方法对Pb²⁺的检测具有较好的选择性,并可应用于实际水样中Pb²⁺的检测.检测结果与原子吸收光谱进行比对,显示出较好的一致性.     

水体中铜离子的现场可视化半定量快速检测北大核心CSCD

铜是常见重金属污染物之一。开发现场快速检测方法在污染事件的应急检测中至关重要,可为及时采取有效的防治措施提供数据支持。基于脱氧核糖核酸(DNA)稳定的荧光铜纳米颗粒的快速合成以及对铜离子的高特异性,研制了一种紫外光辅助下的铜离子现场快速荧光比色检测方法。经过一系列条件的优化,最终选择以600 nmol/L poly(AT-TA)双链DNA为螯合配位保护剂,2 mmol/L抗坏血酸钠为还原剂,在3-(N-吗啡啉)丙磺酸(MOPS)溶液体系中合成荧光铜纳米颗粒,在便携式紫外手电筒的辅助下,肉眼(佩戴防紫外护目镜)即可观察到铜纳米颗粒橙红色的荧光。在半定量检测中,根据待测样中铜离子浓度的大小,其荧光亮度不同,以不同浓度标准溶液铜离子合成的荧光比色标准系列进行比色,即可实现环境中铜污染水体的现场、肉眼、半定量、快速(<10 min)检测。本方法的肉眼检测最低值为1.5 mg/L(24μmol/L),符合《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)中的三级排放标准值。该方法可为在环境水体铜污染应急事件中的快速现场检测提供一种参考方法。     

基于CdSe/ZnS量子点构建乙酰甲胺磷荧光检测方法研究

本文以CdSe/ZnS量子点为荧光探针,基于乙酰甲胺磷对CdSe/ZnS量子点的荧光猝灭效应,建立了一种可快速测定乙酰甲胺磷的荧光检测方法。通过透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对CdSe/ZnS量子点进行表征。在反应时间为5 min条件下,乙酰甲胺磷的浓度在0.487×10~(-6)～7.225×10~(-6) mol/L范围内与CdSe/ZnS量子点的荧光猝灭强度比值呈良好的线性关系(R~2=0.9987),方法检出限为2.55×10~(-7) mol/L。在2.0、5.0μmol/L加标水平下的回收率为94.5%～102.8%,相对标准偏差(RSD,n=5)小于4%。该方法选择性好,灵敏度高,可用于水果和蔬菜中农药乙酰甲胺磷的快速检测。     

基于分子信标荧光纳米探针的李斯特菌DNA均相检测方法

基于分子信标(MB)识别和荧光纳米粒子探针技术,建立了均相体系中李斯特菌目标DNA的高灵敏检测新方法.首先以羊抗人免疫球蛋白(IgG)标记的异硫氰酸荧光素(FITC)为核材料,成功制备了FITC-IgG@SiO2核壳荧光纳米粒子,有效防止了传统方法中采用单一FITC制备纳米颗粒时泄露严重的问题.随后以FITC-IgG@SiO2荧光纳米粒子和纳米金分别标记单核细胞增生李斯特菌序列特异性分子信标探针5'端和3'端,成功构建了单核细胞增生李斯特菌序列特异性分子信标荧光纳米探针.在实验优化条件下,α(令α=F/F0,F代表MB和目标DNA杂交以后的荧光强度,F0代表MB完全闭合时的荧光强度)与目标DNA浓度在1～200pmol/L浓度范围内呈良好的线性关系,检出下限为0.3pmol/L,相对标准偏差为2.6%(50pmol/L,n=11).将该方法应用于食品样品中单核细胞增生李斯特菌的检测,结果与国标法一致.     

基于乙醇和铝离子聚集诱导的铜纳米团簇

金属纳米团簇(MNCs)作为一种新型的纳米材料,具有合成方法简单、光稳定性强、毒性低、生物相容性好以及发光效率高等优点。在本研究中,使用“一锅法”合成谷胱甘肽保护的铜纳米团簇。在激发波长为370 nm时,GS@CuNCs的荧光发射波长在610 nm左右。铜纳米团簇可以通过有溶剂诱导和阳离子诱导两种方法聚集诱导增强其荧光强度。通过测定在不同溶剂(乙醇、甲醇、N, N-二甲基甲酰胺)中铜纳米团簇的荧光强度,探究了溶剂极性对聚集的影响。研究结果表明：在水溶液中铜纳米团簇只发射弱的荧光,随着乙醇含量从0%到85%,其荧光强度逐渐增强。此外,我们开发了一种新的选择性好、灵敏性高的检测铝离子的荧光探针。线性范围为2–20 μmol·L^-1,且检测限(LOD)为33 nmol·L^-1。进一步探究可得,乙醇和铝离子能使GS@CuNCs荧光强度显著增加的机理为聚集诱导荧光增强。     

基于磁性分离-硫化铜纳米粒子标记的DNA流动注射化学发光检测

本文基于磁性粒子(MB)良好的分离、富集能力,研究了硫化铜纳米粒子标记的流动注射-化学发光(FI-CL)DNA检测体系.通过硫化铜标记的探针1与目标DNA及连有磁球的探针2形成三明治结构,实现对目标DNA的捕获、分离与标记;通过其溶解释放出CuS标记颗粒的铜离子,引起化学发光信号增强,实现了目标DNA序列的定性定量检测.该方法对完全互补单链DNA(ssDNA)检测的线性范围为1.0×10-11～1.6×10-9 mol/L,检出限为3.0×10-12 mol/L,对1.0×10-9 mol/L目标DNA测定的相对标准偏差为3.2%(n=11),对目标碱基序列具有良好的识别能力.     

基于荧光标记核酸探针及核酸染料SYBR GreenⅠ定量检测单链DNA

建立了同步双色荧光定量检测单链DNA的方法。利用氧化石墨烯将荧光标记核酸探针的荧光猝灭,而当其与待测液中的目标DNA发生杂交反应,生成的双链DNA脱离氧化石墨烯而使得染料荧光得以恢复,同时生成的双链DNA与核酸染料SYBR GreenⅠ结合,使荧光增强。在优化条件下,目标DNA浓度在1×10"10～2×10"9mol/L范围内时,两种荧光染料的荧光强度之和与目标DNA的浓度之间具有良好的线性关系,拟合的回归方程为y=63.388x+9.3862,R2=0.9954,检出限为85 pmol/L。本方法灵敏度高、准确性及选择性好。     

基于核酸适体构象变化的荧光钾离子检测

噻唑橙(Thiazole orange,TO)在游离状态下几乎没有荧光,但当其与富G的DNA结合后,会产生很强的荧光增强效应。据此,利用TO识别有无钾离子存在时富G序列的构象变化,建立了一种基于核酸适体(Aptamer)构象效应进行钾离子检测的无标记荧光检测方法。在优化实验条件下,钾离子浓度在(1～60)×10-6mol/L和(4～9)×10-4mol/L范围内与荧光强度呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为2.2×10-7mol/L。对Li+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+5种离子进行对照试验的结果表明,该方法不仅具有较好的灵敏度还具有较好的选择性,且无需对DNA进行标记,成本低,分析速度快。     

基于氧化石墨烯识别特定双螺旋DNA

依据三螺旋DNA的形成,以氧化石墨烯为基础建立了一种识别特定序列双螺旋DNA的方法。单链探针DNA能够通过静电引力作用吸附在氧化石墨烯表面,标记在单链DNA末端的荧光探针分子TAMRA由于荧光能量共振转移作用使得其荧光发生淬灭。加入目标双螺旋DNA后,单链探针DNA与目标DNA分子形成三螺旋DNA,探针DNA从氧化石墨烯表面脱附,标记在探针DNA上的荧光分子的荧光恢复。在最佳实验条件下,荧光恢复的强度与探针DNA的浓度在20.0～300.0 nmol/L具有良好的线性关系,检出限为16.9 nmol/L。该方法在DNA药物筛选及基因疾病的诊断方面具有一定的应用前景。