水溶性量子点标记狂犬病P蛋白单克隆抗体的研究

利用共价偶联的方式,在水溶性缩合剂1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基硫代琥珀酰亚胺(Sulfo-NHS)促进作用下,将400 μL的2 g/L狂犬病P蛋白抗体与适量的聚丙烯酸修饰后的水溶性硫脲修饰ZnO掺Cd量子点进行共价偶联反应,经磷酸盐缓冲液(PBS,0.01 mol/L,pH 7.4)透析纯化得到目标偶联物,采用荧光发射光谱、生物质谱、酶联免疫法等对偶联物进行表征.结果表明:偶联后的量子点荧光最大发射波长红移了10 nm,荧光强度随着狂犬病P蛋白抗原浓度的增加而逐渐增强;量子点标记狂犬病P蛋白抗体后的分子离子峰在m/z 67580处,比狂犬病P蛋白抗体分子离子峰增大了1453.由此证实狂犬病P蛋白抗体成功偶联到水溶性量子点上,且结构未受破坏.     

量子点生物传感器中的表面修饰技术及其医学应用

量子点作为一种新型的纳米发光材料已被广泛应用于生物学、材料学以及物理光学领域。基于量子点的荧光标记技术可以用于构建生物传感器,从而实现生物大分子或者是生物体内无机分子的快速、准确检测。量子点的表面修饰对于提高其荧光特性和降低生物毒性具有重要作用。现有的表面修饰技术主要分为多基配体表面修饰技术、双亲性分子表面修饰技术、树枝状分子表面修饰技术、巯基偶联表面修饰技术以及空穴-链式表面修饰技术等几大类。上述修饰技术各具优缺点,可用于组建不同类型的生物传感器,实现各种生物分子的离体检测与在体示踪但各具优缺点。本文就量子点生物传感器中的最新表面修饰技术及其医学应用进展作一综述。     

CdTe:Zn(2+)量子点在体内和体外的肿瘤靶向荧光成像

DNA功能化的量子点合成,将极大地拓展量子点在生物检测、细胞成像、活体示踪及临床诊断等方面的应用。近来,武汉大学化学与分子科学学院何治柯教授课题组提出了一种一步合成DNA功能化低毒量子点的新方法,并首次将这种量子点用于活体的靶向成像,相关成果发表在Anal.Chem.,2013,85,5843～5849自1981年瑞士科学家在水溶液中合成硫化镉胶体开始,量子点合成和应用研究已经受到越来越多的科学家所关注,尤其是在生物医学领域的应用。但是大多数方法制备的量子点都面临着生物功能化问题。目前比较常用的生物功能化方法有:共价偶联、静电作用、     

CdTe/CdS核壳量子点与蛋白质荧光标记

利用连续离子层吸附技术合成了水溶性的CdTe／CdS核壳量子点．通过CdS壳层的包覆,量子点的量子效率由原来的15％（裸核）提高到38％（核壳）,这种核壳结构量子点的化学和光学性质具有更好的稳定性,可以用于生物标记．本文采取共价连接与静电吸附两种方法,实现了量子点的生物标记,电泳技术已证明,应用这种量子点成功地实现了对蛋白质分子的生物标记．通过对量子点与蛋白质偶联前后的荧光光谱分析,发现量子点与蛋白质作用后荧光增强是由于蛋白质对量子点进行了表面修饰,从而降低了表面缺陷引起的非辐射跃迁几率所致．通过共价连接量子点的荧光峰位红移,主要是由于偶极-偶极相互作用引起的;量子点与蛋白质静电吸附作用引起的荧光峰位蓝移主要起因于量子点表面电荷量的降低．     

分子间非共价相互作用的质谱分析方法研究进展

总结了各种软电离质谱技术在研究分子间非共价相互作用中的应用及发展,尤其是在生物大分子非共价复合物结构和功能研究方面的进展。     

量子点与抗乙肝表面抗原(HBsAg)抗体的偶联研究

表面带羧基的量子点(QD)在活化剂作用下与羊抗HBsAg共价偶联。本研究考察了4种不同封闭剂[乙醇胺(EA)、三羟甲基氨基甲烷(Tris)、氨基聚乙二醇单甲醚(PEG2000-NH2)和牛血清蛋白(BSA)]对制备得到的量子点-抗体复合物(QD-Ab)的影响。使用琼脂糖凝胶电泳和SDS-PAGE分析复合物的电泳和粒径特征,斑点免疫杂交反应比较不同封闭剂制备的复合物的免疫特性。结果表明:量子点可以与HBsAg抗体共价偶联形成QD-Ab复合物,斑点免疫反应表明其中PEG2000-NH2封闭的复合物免疫特性较优,可以检测到1.57 ng的HBsAg斑点。     

水分散性碳纳米管的制备研究进展

采用化学修饰的方法制备水分散性碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs)是扩大CNTs在生物传感器、医药、功能材料和电子电器元件等领域应用的重要手段。化学修饰法主要包括非共价修饰和共价修饰两种,非共价修饰是采用表面活性剂、有共轭平面结构的分子以及聚合物或生物大分子对CNTs进行表面包覆;共价修饰包括"grafting to"和"grafting from"两种类型。本文从反应原理和实施方法上综述了化学修饰法制备水分散性CNTs的研究进展,并对水分散性CNTs的研究和应用前景进行了展望。     

富勒烯/环糊精复合物及其在生物医药领域的应用

富勒烯有着独特的球形结构,这一结构赋予了其优异的光电及生物性能,在生物医药领域备受关注。环糊精具有良好的水溶性和生物相容性,锥筒状结构赋予了其特异性包合作用,在主客体化学中有着非常重要的地位。富勒烯/环糊精的复合物,结合了富勒烯和环糊精的优势,在DNA切割,光动力学疗法,药物载体等领域发挥了重要作用。本文从富勒烯与环糊精体系的构筑出发,综述了富勒烯/环糊精非共价包合物及共价偶联物在生物医药领域应用的研究进展,且对富勒烯/环糊精复合物的应用进行了展望,为构建新型富勒烯/环糊精复合物提供参考。     

聚乙二醇共价修饰药用蛋白质的分析方法

聚乙二醇共价修饰蛋白质具有重要的生物学应用意义。分析聚乙二醇共价修饰蛋白质对确定产物的修饰程度是必要的,近年来渐成研究热点。主要介绍了聚乙二醇共价修饰蛋白质的各种分析方法与其优缺点。同时对不同原理的分析方法进行了分类比较。     

量子点偶联抗体型夹心免疫传感法检测心肌肌钙蛋白I

将纳米量子点(QD)的放大作用与夹心免疫传感技术相结合, 首次应用量子点标记抗体和表面等离子体共振生物传感器(SPR)对心肌肌钙蛋白I(cTn I)进行特异性定量检测. 利用N-羟基琥珀酰(NHS)和1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)将量子点偶联到cTn I的单克隆抗体2F11上, 再利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)验证偶联是否成功, 膜印迹法证明标记后的2F11具有良好的生物学和免疫学活性, 最后以蛋白A为基底膜、特异性抗心肌肌钙蛋白I多克隆抗体为第一抗体(捕捉抗体)、QD标记的抗心肌肌钙蛋白I单克隆抗体2F11为第二抗体(检测抗体), 用表面等离子体共振生物传感器构建了对心肌肌钙蛋白I具有特异性的夹心免疫传感法, 并成功用于检测心肌肌钙蛋白I. 本法的检测范围为0.4~15 μg/L, 检出限为0.4 μg/L, 较未标记夹心法和直接法分别提高了约2倍和10倍.     

基于量子点标记的适配体技术在分析检测中的研究进展

由于光学性质独特,量子点成为近年来发展起来的极具应用前景的半导体纳米材料,作为荧光标记物在生物和化学领域备受关注。随着生物技术的发展,适配体以其高特异性、强亲和力等特点被用作生物探针或生物传感元件,在分析检测中得到广泛应用。将量子点与适配体结合构建的纳米生物识别体系,互补结合适配体和量子点的特殊性质,可实现对靶标物质的超灵敏、高选择性及快速检测。本文概述了量子点的合成、修饰及其与适配体的偶联,重点介绍了近几年基于量子点标记的适配体技术在生物分子、病原微生物、细胞、真菌毒素等方面的应用,并展望了该技术在分析检测领域的发展趋势。     

小分子共价DNA的组装及生物医学应用

DNA,由于其精确的碱基互补配对、良好的生物相容性、稳定的物理化学性质,不仅可用于组装各种形状和尺寸的纳米结构,而且可以设计动态的纳米器件。为了进一步拓展DNA的应用,可通过化学修饰引入功能分子或基团,从而实现二者功能的集成。目前,DNA与高分子、树状分子、多肽和蛋白等共价有机杂化体的合成、组装及在药物运输和控释等领域的应用已研究得比较成熟,而结构和功能多样的小分子与DNA共价杂化体,由于疏水小分子体积小,其组装受到限制,近年来科研者通过结构衍生或增多芳香环等研究其组装行为及应用。本文主要综述了疏水小分子共价连接DNA后的组装行为及其在生物医药领域的潜在应用,并对这类杂化体纳米材料的研究前景进行了展望。     

量子点在生物化学分析中的应用

量子点（quantumdots,QDs）由于其优异的光学和电学特性,作为新型的荧光试剂探针对生物大分子进行标记,成为近年来迅速发展的纳米材料在生化分析领域的重要应用之一。文章简述了量子点的基本特性,对制备和修饰量子点的各种方法进行比较总结,重点阐述量子点在生物化学分析中的新进展,尤其是对生物大分子的识别和标记作了详细的总结,并提出研究中存在的一些待解决的问题以及今后量子点的研究方向。     

镉系量子点的生物毒性及相应机制

量子点(quantum dots,QDs)由于其优异的荧光特性在生物学和生物医学领域具有广泛的应用,并且在肿瘤的诊断和治疗方面也表现出巨大的潜力,但是随之而来的生物毒性问题近几年备受研究者们的高度关注。本文选取研究最多的Cd系量子点为代表,总结了量子点体外体内生物毒性的一般规律和特点,重点从量子点进入体内途径、内吞进入细胞方式和细胞内发挥功能等方面探讨了其毒性效应的机制。希望以此为发展安全低毒量子点提供指导和建议,促进量子点的临床应用。     

量子点在生物分析及医学诊断中的研究与应用

量子点(quantum dots,QDs)是近年来发展起来的一种优异的新型荧光纳米材料,在生物分析及医学诊断研究中得到了广泛应用,并取得了一系列重要研究成果。本文简介了过去10年中量子点的合成和表面功能性修饰的发展,并重点介绍其在病原体检测、生物芯片、生物分子相互作用、生物传感器、基因沉默、细胞成像、靶向药物传输、光动力学治疗和植物学研究等领域的研究现状。同时,对量子点的应用前景及研究方向进行了评述和展望。     

基于量子点的检测技术在法庭科学物证鉴定中的应用研究进展

由于具有独特的纳米尺寸效应和高灵敏度的光电效应,碳量子点以及半导体量子点技术已经被广泛应用于材料科学、生物和医药等领域。本文在简述量子点结构、合成方法等基础上,着重介绍了基于量子点的检测技术在法庭科学领域毒物、毒品和微量物证鉴定中的应用,旨在分析基于量子点的检测技术研究与应用现状,展望其在法庭科学领域中的应用前景。     

量子点给药载体研究进展

量子点因其优良的发光性质,易于修饰的表面结构,在化学、医学和材料等研究领域显示了极其广阔的应用前景,受到科研工作者越来越多的关注。本文介绍了量子点的独特光学性质、制备方法、水溶性修饰和量子点与生物分子的偶联,重点讨论了量子点作为给药载体和给药载体标记物,以及以量子点为平台建立的多功能纳米给药体系的近年研究进展,阐述了当前研究中的主要发展方向和仍需解决的问题。     

量子点在电化学生物传感研究中的应用*

量子点( Quantum dots,QDs )由于具有独特的光学、电化学和电致化学发光特性已受到广泛地重视,而利用量子点构建电化学生物传感器则是量子点最有前途的应用领域之一。量子点具有的高比表面积、高表面活性及小尺寸等特性使它对外界的光、电、温度等十分地敏感,外界环境的微小改变就会迅速引起其表面或界面粒子价态和电子转移行为的显著变化,基于生物大分子引起的QDs表面电化学行为变化而构建的电化学生物传感器,其特点是响应灵敏高、速度快且选择性优良。本文对量子点的光学、电化学和电致化学发光特性作了简单介绍,并重点回顾了其在电致化学发光、免疫分析、DNA杂交、蛋白质检测、农药检测和糖类检测电化学生物传感研究中的应用。同时,对量子点在电化学生物传感研究中的应用前景及研究方向进行了评述和展望。     

QDs标记免疫调节肽及其与T细胞作用的表征

量子点是直径为1~10 nm的球形半导体纳米晶体, 也被称为半导体量子点, 简称QDs. 与有机荧光染料相比, QDs具有激发光谱单一、 荧光谱线窄、 发光效率高、 发光颜色可调、 可进行多色联合标记, 并且光稳定性好等优点, 所以量子点是非常有前途的生物标记物[^1,2]. 研究结果表明, 量子点可以与许多生物分子如蛋白质、多肽、核酸及小分子配体等偶联. 现已有许多关于量子点标记生物分子的报道, 如用量子点标记木瓜蛋白酶、 胰蛋白酶、 天花粉蛋白和表皮生长因子等^[3-5].用量子点标记生物分子作为荧光探针已成功地应用于多种生物分析, 如DNA杂交监测、 免疫分析和用QDs检测ATP推动的反应等^[4,6,7]. 目前, 对量子点标记生物分子的报道多为对大分子蛋白质的标记, 而对小分子肽标记的报道却很少.     

核酸介导蛋白质共价修饰的研究进展

蛋白质是参与各种生理过程的关键生物分子。选择性的蛋白质化学修饰为开发新型生物制药和复杂生物系统中单个蛋白质的功能研究提供了有力工具。核酸作为一种多功能的分子工具,近十年被广泛用于构建选择性的蛋白质修饰策略。在这类策略中,核酸可以：（i）作为模板来辅助反应基团与蛋白质靠近,提高有效反应浓度;（ii）作为导向系统通过结合兴趣蛋白（Proteins of interest,POI）实现共价修饰的选择性;（iii）作为催化剂增强邻近区域的蛋白质修饰反应。该综述着重介绍核酸介导蛋白质共价标记策略的研究进展,并以不同的导向系统为分类,介绍了这类标记策略的发展及主要应用。