双链特异性核酸切割酶等温循环扩增结合 高效液相色谱高灵敏检测双目标microRNA

通过双链特异性核酸切割酶(DSN)循环扩增策略结合高效液相色谱(HPLC)法,实现了对两种疾病标志物microRNA(miRNA)的选择性分离和高灵敏检测.采用酶循环等温扩增策略增强了目标miRNA的信号,提高了HPLC法检测核酸的灵敏度.利用固定在磁珠上的不同长度和碱基序列的DNA探针实现了不同miRNA信号的色谱分...     

基于靶序列循环及DNA长距自组装的电化学传感器用于乳腺癌相关序列c-erbB2的检测

基于"核酸外切酶(ExoⅢ)辅助靶序列循环"和"DNA长距自组装"两种信号放大技术研制了一种DNA电化学生物传感器,并将其用于乳腺癌相关靶序列的高灵敏、高特异性检测。通过将发卡型探针固定在金电极表面,当靶序列存在时,在ExoⅢ的辅助下,发生杂交、酶降解、再杂交的第一重信号放大过程。接着在电极表面加入两条辅助探针,即可发生级联式杂交,形成长距超级"三明治"DNA结构。该结构可吸附大量的电活性分子六氨合钌配合物(RuHex),产生很强的电化学信号,从而实现信号的第二重放大。实验结果表明,在最佳条件下,该传感器的线性范围为10 amol/L~10 pmol/L,检出限达到8 amol/L,而且能较好地识别完全互补和错配序列,有望用于临床实际样本中超低含量靶序列的检测。     

基于免标记发夹型探针和核酸外切酶Ⅲ的荧光信号放大DNA检测

设计合成了一种长臂发夹型核酸探针,结合核酸外切酶Ⅲ水解反应建立了一种免标记荧光信号放大高灵敏检测DNA的新方法.当不存在靶DNA时,SYBR GreenⅠ荧光染料能够嵌入发夹型探针的茎部而发出很强的荧光,而当存在靶DNA并与发夹型探针杂交后,核酸外切酶Ⅲ从杂交产物的3'端开始水解发夹型探针,释放出靶DNA,并触发下一个酶水解反应,同时SYBR GreenⅠ染料也随发夹型探针水解而释放,导致荧光信号降低,从而实现了对DNA的免标记荧光信号放大高灵敏检测.该方法的检出限低至320 fmol/L,比传统双标的分子信标的方法降低了4~5个数量级,且该方法还具有免标记、简单、快速的特点.     

基于生物条形码与酶切放大的ATP荧光检测新方法

建立了基于纳米金生物条形码和酶切循环放大技术的荧光传感器用于高灵敏、高选择性检测ATP。通过ATP与核酸适体的特异性识别作用,将修饰有大量信号探针的纳米金条形码捕获到磁性微球表面。与释放的信号探针杂交后,分子信标的发卡结构被打开,荧光恢复。结合酶切技术使信号探针循环利用,显著增强荧光信号。在1~30 nmol/L范围内,ATP浓度与荧光信号呈良好的线性关系,检出限为0.5 nmol/L。用于细胞裂解液中ATP的测定,结果与HPLC方法接近。     

新型超支状液晶核酸传感器用于p53突变基因的检测

基于核酸杂交链式反应影响液晶取向的原理, 构建了一种新型的超支状液晶核酸传感器用于检测p53突变基因. 本文突破传统构建超支状分子的方式, 采用杂交链式反应方法, 以目标序列p53突变基因作为引发剂, 3种不同的发卡探针Hairpin A, Hairpin B和Hairpin C为单体, 在温和的条件下, 通过改变单体的浓度和反应时间自发杂交组装形成尺寸和分子量可控的超支状DNA(branched-like DNA, bDNA). 借助捕获探针将该超支状DNA连接到液晶传感基底表面, 观察液晶分子取向改变前后的光学信号, 实现了p53基因含249密码子突变序列的快速检测. 本方法有望为核酸诊断的发展提供一种新的方法和思路.     

核酸适配体荧光探针在生化分析和生物成像中的研究进展

核酸适配体是指通过体外筛选技术从核酸文库中筛选出来,能够高特异性、高亲和力识别靶标物的寡核苷酸序列,具有靶标类型广泛、合成简单、相对分子质量小、化学稳定性高、易于进行生物化学修饰等优点。 核酸适配体能够通过折叠成特定的二维或三维构型与靶标物特异性结合,加上合适的信号转导机制,为重要靶标物的研究提供理想的分子识别与分子检测探针。 荧光检测技术具有高灵敏、高分辨率、易于实现多元分析等优点。 将核酸适配体的分子识别特性与荧光优异的光学检测性能相结合,在生命科学研究领域有着广泛的应用空间。 本文主要综述了核酸适配体荧光探针常见的分子设计和信号响应方式,及其在细胞成像、亚细胞成像中的应用研究,并对核酸适配体探针目前面临的一些挑战进行了讨论,最后对其未来的发展方向进行了展望。     

液相表面增强拉曼光谱传感器的制备方法及其核酸检测的应用

本发明公开了液相表面增强拉曼光谱传感器的制备方法及其核酸检测的应用。该传感器包含检测基底和SERS探针两部分。检测基底为四面体DNA探针修饰的磁核枝杈状金壳纳米颗粒,SERS探针为表面修饰有能与目标核酸杂交的特定碱基序列和拉曼信号分子的金纳米颗粒。检测是,将检测基底、SERS探针与待检测液体样品混合,通过碱基互补配对形成"检测基底目标核酸SERS探针"夹心结构复合物,借助外加磁场分离检测液中的复合物并富集后进行SERS测试,利用SERS信号实现了对于血清中核酸的高灵敏、特异性检测,检测限达到f M,可实现在血清等复杂环境中检测核酸标志物。     

基于杂交链式反应信号放大和磁分离技术荧光检测端粒酶活性

端粒酶是由RNA和蛋白质组成的一种核糖核蛋白酶, 它一般在癌细胞中被激活. 它与端粒DNA的不断复制以及癌细胞的不断增殖密切相关. 所以检测端粒酶的活性对癌症的早期诊断以及以端粒酶为靶标分子的抗癌药物的开发具有重要意义. 利用杂交链式反应(HCR)无酶放大检测信号, 建立了一种简单、快速的端粒酶活性检测方法. 端粒酶延伸产物是一条末端具有(ggttag)_n重复序列的DNA. 在实验过程中, 通过链霉亲合素与生物素的特异性作用将端粒酶延伸产物连接在磁性微球上. 设计一条端粒酶延伸产物特异性的DNA探针I作为杂交链式反应的引发探针. DNA探针I的3'-端与端粒酶延伸产物的重复序列匹配, 通过杂交, DNA探针I被固定在磁球上; DNA探针I的5'-端引发DNA探针II和探针III发生杂交链式反应. DNA探针II和探针III上都标记有荧光基团, 可以利用荧光直接进行信号检测. 在反应过程中, 通过磁分离去除多余未反应的三种DNA探针. 在优化条件下, 可以检测到1.0×10⁵个Hela细胞中的端粒酶活性. 该方法简单、快速、检测成本低, 分析全程无酶参与, 在肿瘤或癌症的临床诊断以及以端粒酶为靶标分子的抗癌药物的筛选上具有广阔的应用前景.     

核酸探针及其在生物分析中的应用

核酸探针由于具有结构可变,合成简单和易于修饰等特点,被广泛应用于酶、蛋白质、生物小分子、金属离子、核酸以及细胞等生物分析物的检测,成为生物分析领域中不可或缺的一种研究工具。基于核酸探针发展起来的核酸信号放大策略为检测低丰度的物质提供了重要平台,提高了核酸探针检测的灵敏度,对于生物医学研究,分子诊断和药物基因组学至关重要。对核酸探针的类型、核酸信号放大方法以及核酸探针在生物分析领域的应用进行了介绍,对核酸探针的发展进行了总结与展望。     

基于CRISPR/Cas技术的传染性病原精准便携化检测系统

以核酸为检测靶向的分子诊断方法是传染性病原体检测的金标准,但将其应用于便携化或现场快速诊断时仍存在多种限制和挑战,如特异性差、操作繁琐和便携化难等。规律间隔成簇短回文重复序列（CRISPR）/CRISPR相关蛋白（Cas）-荧光检测方法有望大幅提升核酸识别的特异性和信噪比。本研究开发了环介导等温扩增（LAMP）-CRISPR/Cas-便携化灰度读取仪检测系统。在CRISPR RNA (crRNA)存在下,利用CRISPR/Cas12a体系实现了对自主设计的甲型和乙型流感病毒核酸LAMP扩增反应体系的精准荧光检测,验证了CRISPR/Cas体系的高选择性和通用性。配套自主开发的便携化灰度读取仪,可同时实现荧光信号的低成本采集和高可靠性可视化判读,检测结束后直接输出样品的阳/阴性结果。利用本检测系统对实际样本进行了分析,验证了其可靠性和实用性,证明了本系统能够实现流感病毒的高灵敏、高特异性便携化分析。     

基于金胶的选择性聚集实现p53基因的电化学超灵敏检测

介绍了一种利用金胶的选择性聚集实现信号扩增的超灵敏的电化学方法, 用于人类p53肿瘤抑制剂基因的检测. 在实验中, 根据p53基因的序列设计了能特异性检测p53肿瘤抑制剂基因的二段探针, 在一段探针上固定磁性颗粒以捕获并富集目标基因, 同时在另一段探针上标记金纳米颗粒作为检测信标. 另外, 通过硫代三聚氰酸和金纳米颗粒的自组装作用, 形成金纳米颗粒和硫代三聚氰酸的网状结构, 获得金纳米颗粒的选择性聚集, 实现信号扩增. 用此法检测目标p53野生型DNA, 最低检测限为2.24×10-17 mol/L, 同时进一步研究了该探针对p53野生型和一碱基错配的突变型的选择性.     

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.     

基于DNA银簇的等温信号放大检测方法研究进展

本文介绍了包括链置换扩增法、滚环扩增法、环介导等温扩增技术以及工具酶法在内的等温信号放大检测方法,并详细阐述了链置换扩增法和环介导等温扩增技术的原理、一种进行三重信号放大的新型滚环扩增策略以及脱氧核糖转移酶催化的新型生物条形码放大技术,并例举了一些以DNA银簇为免标记信号的等温放大检测方法的设计策略,对免标记信号的优点以及DNA银簇的研究价值进行了总结和展望.     

基于双酶切级联信号放大的核酸检测方法

利用茎环结构定位探针构建了一个基于双酶切反应的级联信号放大体系,并将其用于核酸的检测.在该体系中,茎环结构定位探针首先是内切酶Tth EndonucleaseⅣ的作用底物,被剪切后又作为定位探针介导切口酶Nt.Bst NBI对分子信标实施剪切,将这2步剪切反应结合起来可有效克服切口酶对于目标核酸中特定识别序列的依赖,同时进一步提高了检测灵敏度.实验结果表明,荧光信号与目标DNA浓度的对数值呈线性相关,响应范围为1 pmol/L～1 nmol/L,并且具有良好的识别单碱基变异的能力.此外,本方法序列设计简单,通用性强,仅改变定位探针的部分序列即可实现对不同目标DNA的检测.对掺杂于血清中的目标DNA的检测结果验证了本方法在实际样品检测中的应用潜力.     

基于核酸探针的光学传感方法和细胞成像研究

许多疾病的特征在于各种生物分子表现出的异常活性,这些物质通常在细胞内外显示过表达现象,因此对其灵敏靶向识别可以提供诊断和治疗效用。由于基因诊疗和化学传感技术的发展,用于灵敏检测细胞内外生物化学物质的核酸探针突显优势。核酸探针可以在稳定进入细胞的同时,特异性地结合目标物质,通过光学方法检测或通过成像技术标识出来。本文综述了采用光学传感方法和成像技术,基于核酸探针检测生物分子的新进展。根据检测对象进行分类,概括分析了几个代表性体系:核酸序列、蛋白质和酶、化学物质和物理化学条件,并详细阐述其关键设计原理、灵敏度及样品检测等结果,同时指出了各类核酸探针的优缺点。     

适配体探针传感技术进展

适配体是通过指数富集配基的系统进化技术体外筛选得到的一组能与靶分子高亲和、高特异性结合的寡核苷酸序列（单链DNA或RNA）。作为一类新型的功能分子,适配体己在生命科学、化学等领域获得愈来愈多的应用。以不同类型的示踪分子标记适配体后,该类适配体探针可以直观地将适配体与靶分子的特异性识别转化为灵敏的示踪信号,从而为金属离子、有机小分子、核酸和蛋白质等大分子乃至细胞等的检测提供一种灵敏、特异的新型模式。本文阐述适配体探针在多种传感技术方面中的应用,并着重介绍适配体探针荧光传感技术的最新发展。     

检测急性早幼粒细胞白血病PML/RARα融合基因的电化学传感器研制

针对急性早幼粒细胞白血病(APL)中PML/RARα融合基因的碱基序列,设计了锁核酸(LNA)修饰的发夹结构捕获探针,结合信号探针构建新型的"三明治"电化学传感模式.信号探针末端修饰的生物素可与酶上的亲和素结合,通过检测酶催化H2O2氧化底物3,3＇,5,5＇-四甲基联苯胺(TMB)产生的电化学信号,实现对靶序列的检测...     

DNA发夹结构自组装信号放大策略应用的研究进展

DNA发夹结构自组装因具有无酶参与、等温以及识别序列能力强等优点,在生物分子和金属离子检测方面展现了良好的发展前景。该文梳理了DNA发夹结构自组装信号放大策略的类型,综述了近年来该策略在致病菌、核酸肿瘤标记物、蛋白质、无机金属离子,以及生物小分子检测中应用的研究进展,并对其未来发展趋势进行了展望,旨在为基于DNA发夹结构自组装检测生物分子提供一定的参考。     

基于酶辅助靶标循环的适体传感器灵敏检测中药中黄曲霉毒素B1

该文基于酶辅助靶标循环信号放大策略构建了用于黄曲霉毒素B1(AFB1)高灵敏检测的化学发光适体传感器。以G-四链体/氯化血红素DNA酶为信号分子设计了免标记的适体探针H1-S1和发夹探针H2。适体探针结合目标AFB1,在核酸外切酶I辅助下,触发靶标循环反应产生发夹H1。发夹H1与H2杂交,释放出完整的G-四链体序列,并进一步与氯化血红素结合形成G-四链体/氯化血红素DNA酶。DNA酶通过催化氧化鲁米诺-H2O2化学发光体系产生化学发光信号,实现AFB1的放大检测。在最优实验条件下,化学发光强度与AFB1质量浓度的对数在0.001~100 ng/mL范围内呈良好的线性关系,相关系数(r2)为0.9955,检出限为0.93 pg/mL,回收率为93.7%~107%。该适体传感器操作简单、灵敏度高、特异性好,在黄曲霉毒素污染检测方面具有良好的应用前景。     

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.