双链荧光核酸适体探针用于蛋白质的简便快速检测

发展了一种基于双链荧光核酸适体(F-Aptamer)探针的简单快速检测蛋白质的分析方法.该双链荧光Aptamer探针由一条带荧光标记的Aptamer探针和带猝灭标记的互补DNA组成,当靶蛋白存在时,能形成比双链荧光Aptamer探针更稳定的F-Aptamer/蛋白质复合物,并发出荧光,从而实现对蛋白质的简便快速检测,检测线性范围为6~100 nmol/L,检出限为6 nmol/L.该方法设计简单,对核酸适体分子的大小和空间结构没有要求,可作为一种通用的基于F-Aptamer识别机理的蛋白质检测方法.     

基于阳离子荧光共轭聚合物和核酸适体探针的蛋白质检测新方法

以核酸适体为识别分子, 阳离子荧光共轭聚合物为报告分子, 建立了一种蛋白质检测新方法. 修饰有荧光熄灭基团的核酸适体探针通过静电作用与阳离子荧光共轭聚合物结合, 导致后者荧光熄灭. 当加入靶蛋白后, 核酸适体探针与其特异性结合, 荧光熄灭基团与阳离子荧光共轭聚合物远离, 聚合物荧光信号得以恢复. 实验结果表明, 荧光恢复程度与靶蛋白的浓度正相关. 采用该方法检测凝血酶的线性范围为17～40 nmol/L.     

基于氧化石墨烯荧光适体传感器的胰岛素检测

采用荧光基团(FAM)标记的核酸适体作为识别元件,氧化石墨烯为淬灭剂,建立了一种高选择性、高灵敏度的核酸适体传感器.核酸适体与氧化石墨烯结合后,荧光淬灭,此时溶液无荧光;加入胰岛素后,溶液中荧光得到恢复.利用荧光分析法检测加入胰岛素前后,溶液中荧光强度的变化,获取了荧光适体传感器的线性度和灵敏度,实现对胰岛素浓度的测定.结果表明,在5×10-8 ～ 1×10-5 mol/L范围内,胰岛素的浓度与溶液中荧光强度有良好的线性关系,检出限为10 nmol/L.采用此方法检测胰岛素,操作简便,检测速度快,准确性高,选择性好,检出限低.     

基于DNA和小沟结合染料DAPI快速检测水样中Hg2+

设计了一条DNA序列作为专一识别Hg2+的探针,结合小沟结合染料DAPI,构建了一种新型无标记荧光降低型核酸适体传感器。无Hg2+时DNA折叠成稳定的茎-环结构,DAPI插入茎部位有强荧光发射;Hg2+存在时DNA发生结构转变,DAPI释放荧光降低。结果表明:在最佳实验条件下,体系荧光降低百分数和Hg2+浓度正相关,在较低的浓度范围(0.5~50 nmol/L)仍呈良好的线性关系,实际检出限为0.5 nmol/L。该方法操作简单、对于环境水样中Hg2+的快速实时检测具有潜在的应用前景。     

基于核酸适体检测ATP的酶联分析新方法

基于核酸适体对靶标的特异性识别和辣根过氧化物酶(HRP)的高效催化反应, 发展了一种用于检测三磷酸腺苷(ATP)的酶联核酸适体分析新方法. 核酸适体和靶标的特异性结合导致与核酸适体杂交的短链DNA解链, 解离的DNA通过杂交被固定在另一酶标板的DNA捕获. 解离的DNA预先标记了异硫氰酸荧光素(FITC)基团, FITC特异性结合HRP标记的FITC抗体, HRP作为信号传导元素催化四甲基二苯胺(TMB)底物显色, 通过颜色变化及450 nm波长处吸光度的变化检测ATP. 该方法对ATP具有良好的选择性, 检测不受其它物质如GTP, UTP和CTP的干扰, 且检测能在较复杂的试样(体积分数10%和50%的血清)中进行. 实验结果表明, 在ATP浓度为50~400 nmol/L范围内, 具有良好的线性关系, 检出限为26 nmol/L.     

核酸适体识别荧光法检测汞离子

通过对已知的Ni2+适体的改造,发现了对Hg2+有较强结合活性的核酸适体N1,基于N1的二级结构进行改造,获得了具有较高活性的核酸适体N5,并建立了荧光检测方法。以荧光基团FAM标记核酸适体,在94℃变性5 min,室温(25℃)下复性30 min后,适配体与标记有荧光猝灭基团DABCYL的一段互补序列Q2结合(适体与Q2的浓度比为1∶3),加入系列浓度的Hg2+与互补序列竞争结合核酸适体,以荧光信号的变化定量分析Hg2+浓度。结果表明,N1与Hg2+结合呈线性,线性范围为1.25～20 mg/L;检出限为0.62 mg/L;以N1结构为基础改造合成的序列和结构均不同的适体N4,N5,N6,N7对Hg2+的识别结合活性均不同,其中适体N5与Hg2+结合活性最为灵敏,特异性高,线性范围为0.156～2.50 mg/L;检出限为78μg/L。     

基于目标物诱导置换及纳米金催化的新型荧光技术检测腺苷

在一定条件下, 磁性纳米颗粒上修饰的腺苷核酸适体与纳米金标记的核酸探针杂交; 再加入目标物腺苷诱导适体构象变换, 并置换出金标探针; 经磁场分离后, 游离的金标探针进一步用于催化抗坏血酸还原铜离子, 使铜离子对钙黄绿素的荧光猝灭得到抑制. 由于极少量的纳米金能够催化大量铜离子还原并沉积在其表面, 铜离子浓度急剧降低, 从而改变钙黄绿素的荧光信号. 实验结果表明, 腺苷的动力学响应浓度范围为100 pmol/L~10 nmol/L, 检出限低至80 pmol/L. 核酸适体的高度特异识别性能保证了该方法具有良好的选择性.     

基于结构转换适配体荧光法检测赭曲霉素A

利用荧光素标记的可识别赭曲霉素A的核酸适配体,以及荧光猝灭基团标记的互补核酸建立了一种检测赭曲霉素A的荧光分析法。标记有荧光素的核酸适配体(FDNA)未与赭曲霉素A结合时,可与标记有猝灭基团BHQ(Black Hole Quencher)的互补寡聚核苷酸链(QDNA)杂交,使荧光基团与猝灭基团靠近,导致荧光猝灭;而当加入赭曲霉素A之后,FDNA与赭曲霉素A高亲和力高特异性结合,FDNA将不会与QDNA杂交,FDNA的荧光信号得到保持。根据FDNA与目标物结合前后荧光强度的变化,可实现对赭曲霉素A的定量检测。当FDNA浓度为36nmol/L,QDNA浓度为126nmol/L,结合缓冲溶液为10 mmol/L Tris-HCl(含120 mmol/L NaCl、20mmol/L CaCl2、0.02%Tween 20,pH=8.5),室温下反应15min后,可以获得最佳检测效果。对赭曲霉素A的线性检测范围是10～100nmol/L,检出限为10nmol/L,相对标准偏差为5.8%。该方法操作简单,选择性好。     

基于水溶性共轭聚合物分子刷的高灵敏凝血酶生物传感器

以刷子状水溶性共轭聚芴（PFNI）为传感材料,以荧光素标记的核酸适体（FAM-apt15）为探针,设计了一种检测凝血酶的高灵敏度蛋白质传感器. PFNI的刷状结构带有大量正电荷,与负电荷的柔性单链核酸探针形成静电复合物,使能量供体（PFNI）与受体（FAM）之间的距离较近,发生高效荧光共振能量转移（Föster resonance energy transfer,FRET）. 当探针与靶凝血酶结合时,形成刚性且体积较大的G-四链体/凝血酶复合物,由于体积位阻和密集的刷子的阻碍作用,PFNI与FAM之间的距离被拉大,FRET效率显著降低. 对缓冲溶液中凝血酶检测的最低检测限可达0.05 nmol/L. 与基于线型共轭聚合物的蛋白质检测方法相比,灵敏度提高了至少一个数量级.     

无标记型核酸适体荧光传感器检测氯霉素的含量

建立了DNA核酸适体检测氯霉素的荧光分析新方法。将前人筛选得到的80bp的氯霉素DNA核酸适体截短至40bp,实验发现截短并不影响核酸适体与氯霉素的结合能力。40bp的DNA核酸适体与另一条互补DNA链形成双链DNA,SYBR Green I荧光染料能插入双链并有强荧光发射,加入氯霉素后,氯霉素能和DNA核酸适体形成稳定的复合物,诱导DNA双链打开,SYBR Green I释放,荧光降低。实验结果显示:在10~200μmol/L范围内,荧光降低百分数和氯霉素之间有良好线性关系,检测限为6μmol/L。     

A Label-free and Functional Fluorescent Oligonucleotide Probe Based on a G-Quadruplex Molecular Beacon for the Detection of Kanamycin

A label-free and turn-off fluorescent method for the quantitative detection of kanamycin based on a functional molecular beacon was developed. The molecular beacon consists of two hairpin structures with a split G-rich oligonucleotide in the middle. The kanamycin's aptamer formed the loops portion for recognizing kanamycin, and the G-quadruplex bound by Thioflavin T(ThT) was employed as the reporter. In the absence of target, the molecular beacon folded into double stem-loops and the splited G-rich oligonucleotid came close to form a G-quadruplex. When ThT bound to the G-quadruplex, the fluorescence intensity of the solution increased. Upon the addition of kanamycin, the function between kanamycin and aptamer unfolded the hairpin and disassembled the G-quadraplex structure, resulting in a significant decrease in the fluorescence intensity. A good linear relationship ranging from 0.7 nmol/L to 10 nmol/L was achieved and the limit of detection was 0.37 nmol/L. Besides, it could efficiently recognize kanamycin in real samples.     

核酸修饰的金纳米粒子用于分光光度法检测卡那霉素

建立了一种基于核酸修饰的金纳米粒子(Au NPs)检测卡那霉素的方法。该方法利用卡那霉素与适配体的特异性结合,游离适配体的部分互补序列,诱导核酸修饰的Au NPs聚集。通过对实验条件进行优化,结果表明在25℃条件下,适配体与其部分互补序列杂交摩尔比为1:1,与目标卡那霉素的作用时间1 h,加入核酸修饰的Au NPs反应2 h时,该方法的线性检测范围为6.3~43.8 nmol/L,检测限为5.3 nmol/L。将该方法应用于牛奶样品中卡那霉素的检测,回收率在95.1%~104.6%之间。     

基于硫代黄素T诱导G-四联体构成的生物传感器检测铅离子

硫代黄素T(ThT)荧光分子在自由状态下荧光强度很弱,通过在Tris-HCl缓冲液中加入Pb²⁺的适配体即富含G的DNA序列,可与ThT荧光分子形成G-四联体结构,使荧光信号迅速增强;向溶液中加入Pb²⁺,Pb²⁺与其适配体有很好的结合特异性,可生成更牢固的G-四联体结构,使ThT分子被释放出来,导致溶液的荧光强度降低,基于此可检测溶液中的Pb²⁺离子.实验中优化了缓冲溶液组成、ThT荧光分子浓度、Pb²⁺适配体浓度及反应时间等条件.结果表明,在10 mmol/L Tris-HCl(pH=8. 3,含2 mmol/L MgCl₂)缓冲溶液中,ThT荧光分子和Pb²⁺适配体的浓度分别为10μmol/L和200 nmol/L,反应10 min时,随着溶液中Pb2+浓度的增加,荧光强度减弱.Pb²⁺浓度在20～1000 nmol/L范围内时,荧光强度与Pb²⁺的浓度呈现良好的线性关系(R^...     

鱼精蛋白-核酸适配体-金纳米技术快速检测牛奶中的卡那霉素

基于聚阳离子鱼精蛋白与带负电的核酸适配体以及金纳米粒子之间的静电作用,发展了一种生物纳米检测技术,用于卡那霉素的检测;优化了缓冲溶液中阳离子、鱼精蛋白以及核酸适配体浓度,结果表明在20 mmol/L Na~+、1 mmol/L Mg~(2+)、2 mg/L鱼精蛋白、100 nmol/L核酸适配体条件下,卡那霉素在5~5 000 nmol/L范围内与金纳米粒子的吸光度比值呈现良好的线性关系,相关系数(R2)为0.992 8,方法的检出限为0.53 nmol/L。在此实验条件下,检测了牛奶中卡那霉素的含量,回收率为96%~98%,相对标准偏差为1.5%~3.2%。该方法选择性高,灵敏度好,线性范围广,显示出其应用于食品中卡那霉素检测的优势。     

A simple aptamer molecular beacon assay for rapid detection of aflatoxin B1

A simple aptamer molecular beacon assay for rapid detection of aflatoxin B1 (AFB1) was achieved. AFB1-binding induced formation of a hairpin structure and closeness of fluorophore label and quencher probe, causing fluorescence decrease.     

Aptamer-Based Fluorescent Determination of Salmonella paratyphi A Using Phi29-DNA Polymerase-Assisted Cyclic Amplification

A rapid and ultrasensitive fluorescence aptasensor was developed for the detection of Salmonella paratyphi A based on aptamer and Phi29-DNA polymerase-assisted cyclic signal amplification. The method employed a designed arched probe, consisting of an aptamer and a primer, with a designed hairpin probe. The quenching groups and fluorescent groups were modified at the 3′ and 5′ ends of the hairpin probe, respectively. In the absence of the target, the primer was not released and the hairpin probe was not opened to produce fluorescence. The addition of target led to the release of the primer, which hybridized with the hairpin probe and triggered the chain-displacement polymerase reaction and produced a high fluorescence intensity. Under the optimized conditions, the linear range of this aptasensor was from 10² CFU·mL^?1 to 10⁸ CFU·mL^?1 with a detection limit of 10² CFU·mL^?1. Compared with other reported fluorescence detection methods, this approach has two advantages. First, this fluorescence aptasensor does not require nanomaterials as the quencher, which reduces the cost and saves time. Second, the chain-displacement polymerase reaction was used in this fluorescence aptasensor to amplify the signals, which further enhanced the sensitivity and lowered the detection limit. As this method was suitable for the detection of Salmonella paratyphi A in milk samples and potentially other bacteria, environmental monitoring and related food safety analysis should also be possible by this approach.     

基于计时库仑技术的可再生型三磷酸腺苷适配体电化学传感器的研究

构建了一种可再生型三磷酸腺苷(ATP)适配体计时库仑电化学传感器.将一条短链DNA通过AuS键自组装固定在电极表面, ATP的核酸适配体与该短链DNA杂交而结合在电极表面.带负电的DNA通过静电吸引结合电解液中的六氨合钌(RuHex)阳离子.当传感器和靶分子ATP孵育后,ATP与核酸适配体结合,使适配体链从电极表面解离,电极表面吸附的DNA量减少,结合RuHex的量随之降低.通过计时库仑技术检测RuHex响应信号降低的量 ,可以对ATP进行定量测定.此传感器的电化学响应信号与ATP浓度对数值呈线性关系,线性检测范围为0.001~100 μmol/L,检出限(S/N=3)为0.5 nmol/L.此传感器检测靶分子ATP后,可以通过简单的操作步骤再生,再生5次后的响应信号为初始信号的90%以上.采用此传感器检测大鼠脑透析液中ATP的含量为(19.2±3.7) nmol/L (n=3).     

Selection of a DNA aptamer for the development of fluorescent aptasensor for carbaryl detection

An improved ssDNA library immobilized systematic evolution of ligands by enrichment(SELEX) was applied to select aptamers against carbaryl.After nine selection rounds,a highly enriched ssDNA pool was obtained.The Apta3 was demonstrated as the optimal aptame r.In order to facilitate the modification of aptamer,the Apta3 was further truncated with the dissociation constant(K_d) of 0.3 64 ± 0.055 μmol/L and a fluorescent aptasensor was developed.The linear range for carbaryl was from 100 nmol/L to1500 nmol/L,with the limit of detection was as low as 15.23 nmol/L.Besides,the biosensor was validated for the carbaryl spiked real samples,and the recoveries were between 97.7% and 107.3%.