金纳米颗粒介导不对称PCR:制备单链核酸的新方法

单链核酸杂交技术是现代医学生物学等领域诊断与检测的重要手段.传统不对称PCR制备单链核酸的方法,需要严格控制引物和模板数量及反复摸索退火温度,操作复杂.发展了一种利用金纳米颗粒介导的不对称PCR快速制备单链核酸的新方法.浓度为0.1～0.5nmol/L金纳米颗粒可显著改善PCR扩增特异性,提高扩增效率.在不对称PCR扩增中,加入合适浓度的金纳米颗粒方便快捷得到单链核酸产物,不需要进行复杂的条件优化等操作步骤.通过快速制备地中海遗传病两个点突变CD17(A→T)和IVS-2-654(C→T)位点的单链DNA靶序列,证实该方法是一种简便、有效的获得单链核酸的方法,有望在单链核酸技术领域发挥重要作用.     

分子信标用于p53 mRNA的体外定量检测

根据p53基因的序列设计并合成了能特异性检测p53 mRNA的分子信标(MB), 发展了一种快速定量测定细胞内总RNA提取物中p53 mRNA的方法. 采用鼻咽癌(CNE2)细胞系和经RNA干扰技术降低p53基因表达的CNE2-p53RNAi细胞系, 抽提总RNA并用MB检测, 验证了MB的检测对象是p53 mRNA. 将该方法应用于多种肿瘤细胞内p53基因表达水平的分析, 表达变化趋势与经典的mRNA分析方法RT-PCR检测结果相符. 在此基础上, 用MB对5-氟尿嘧啶(5-Fu)处理的肺腺癌细胞(A549)进行了p53 mRNA的体外定量检测, 结果表明采用MB能够快速地获知该药物对细胞内p53 mRNA表达影响的信息.     

基于滚环合成的聚分子信标用于 凝血酶的靶向检测

采用滚环扩增(RCA)合成得到的DNA长链打开带适配体的分子信标, 由于RCA长链上带有多个与分子信标(MB)互补的重复序列, 其打开分子信标的能力比单一互补短链提高了上百倍. 所形成的聚多价分子信标组装体, 在分子信标浓度相同的情况下, 打开后的荧光强度也大幅上升; 并且由于组装体上多价适配体的存在, 聚分子信标对凝血酶的靶向能力显著增强. 实验结果表明, 聚分子信标结合凝血酶后, 其荧光信号与凝血酶浓度呈线性关系, 检测灵敏度达到0.2 nmol/L, 该体系的构建有利于实现对凝血酶的高灵敏、 特异性检测.     

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.     

不对称Salen-Mn(Ⅲ)配合物催化PNPP水解的动力学研究

用分光光度法研究了两种不对称Salen-Mn(Ⅲ)配合物催化α-吡啶甲酸对硝基苯酚酯(PNPP)的水解动力学.提出了相应的PNPP催化水解机理,讨论了底物浓度、体系的酸碱度、温度以及配合物结构对PNPP催化水解反应的影响.结果表明:此两种Schiff碱锰(Ⅲ)配合物在催化PNPP水解中均表现出较好的催化活性,PNPP水解速率随着底物浓度、体系pH值的增大而增大;在15～55℃温度范围内,未观察到催化剂失活现象;其中,带有苯并氮杂-15-冠-5侧基的不对称Salen-Mn(Ⅲ)配合物比带有吗啉基的另一配合物拥有更高的催化活性,这可能主要由这两种模拟水解酶之间较大的疏水微环境差异所引起.     

基于分子信标定量检测肿瘤细胞p21 mRNA表达变化

根据p21基因序列设计合成特异性检测p21 mRNA的分子信标, 发展了一种体外快速、定量检测p21 mRNA的新方法, 将其用于肿瘤细胞p21 mRNA表达水平的检测. 结果发现: 抑制p53表达引起CNE2细胞中p21 mRNA表达水平降低, 转染ING1诱导MCF-7细胞中p21 mRNA表达上调, 5-氟尿嘧啶处理MCF-7细胞后p21 mRNA表达水平呈浓度和时间相关性变化. 这种特异性强、操作快速、简便的新方法有望广泛用于各类样品中p21 mRNA表达水平检测.     

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.     

基于双重猝灭原理的分子信标定量检测凝血酶

利用G碱基和有机猝灭基团对荧光基团的双重猝灭作用构建了分子信标,建立了一种基于双重猝灭原理的检测凝血酶的简单方法.此分子信标中荧光基团设计为羧基荧光素(FAM),有机猝灭基团设计为Black Hole Quencher 1(BHQ-1),BHQ-1连接3个含有G碱基的核苷酸,分子信标的环设计为凝血酶的核酸适配体.体系中没有凝血酶时,分子信标呈茎环结构,荧光基团FAM与有机猝灭基团BHQ-1及G碱基相互靠近,FAM的荧光在BHQ-1及G碱基的双重猝灭下,其荧光信号很弱;当体系中有凝血酶存在时,分子信标与凝血酶特异性结合,形成G-四联体结构,茎-环结构被破坏,FAM远离猝灭基团BHQ-1及G碱基,其荧光得到恢复.在最适条件下,体系的荧光强度(△I)与凝血酶的浓度(C)在0.4~40 nmol/L范围内具有良好的线性关系,线性回归方程为△I=24.63C(nmol/L)+13.06(R2=0.9972),检出限为0.18 nmol/L(3σ,n=9).实际血样加标回收率为96.3%~98.7%.     

滚环扩增型压电石英晶体传感器检测乙型肝炎病毒

通过捕获探针与纳米金膜之间的共价连接, 保证了滚环扩增(RCA)产物始终结合于金膜表面, Phi29 DNA聚合酶的高效扩增和Escherichia coli DNA链接酶的高度精确性使检测达到单碱基识别, 检测灵敏度达到10⁴ copies/mL. 实验结果表明, 与单碱基错配序列相比, RCA可明显增强检测的灵敏度. 该RCA基因传感器操作简单, 灵敏度和特异性较高, 在乙型肝炎病毒的快速检测方面具有一定的开发潜力.     

基于分子信标探针RT-qPCR快速检测坚果中的霉菌EI北大核心CSCD

霉菌污染是坚果质检不合格的主要原因,实现其快速检测对于坚果行业发展具有重要意义。曲霉属、青霉属和镰刀菌属是坚果霉菌污染的主要污染菌群,根据其内转录间隔区(ITS)基因序列设计引物及3对特异性分子信标探针,建立了一种同时检测坚果中曲霉属、青霉属和镰刀菌属的多重实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)检测方法。通过对qPCR反应体系进行优化,得到良好的扩增曲线和标准曲线,该方法的检出限分别为:曲霉属2.5×10^(-2)ng/mL(约741 CFU/g),青霉属8.7×10^(-3)ng/mL(约500 CFU/g),镰刀菌属5.6×10^(-3)ng/mL(约454 CFU/g)。本研究为坚果中霉菌的检测提供了一种快速准确的方法,相对于国标检测方法需要耗时7 d,本方法用于检测坚果中的霉菌,用时仅为3 d。     

Application of Single—labelled Probe—primer in PCR Amplification to the Detection of Hepatitis B Virus DNA

A new method based on the incorporation of a single-lablled probe-primer into polymerase chain reaction(PCR) for the detection of PCR-amplified DNA in a closed system is reported.The probeprimerc consists of a specific probe sequence on the 5‘‘‘‘‘‘‘‘-end and a primer sequence on the 3‘‘‘‘‘‘‘‘-end.A flurophore is located at the 5‘‘‘‘‘‘‘‘end.The primeR-quencher is an oligonucleotide,which is complementary to the probe sequence of probe-primer and labelled with a quencher at the 3‘‘‘‘‘‘‘‘-end.In the duplex formed by probe-primer and primer-quencher.the fluorophore and quencher are kept in close proximity to each other.Therefore the fluorescence is quenched.During PCR amplificatio,the specific probe sequence of probeprimer binds to its complement within the same strand of DNA,and is cleaved by Taq DNA polymerase,resulting in the restoration of fluorescence.This system has the same energy transfer mechanism as molecular beacons,and a good quenching effciency can be ensured.Following optimization of PCR conditions,this method was used to detect hepatitis b virus(HBV) dna in patient sera.This technology eliminates the risk of carry-over contamination,simplifies the amplification assay and opens up new possibilities for the real-time detection of the amplified DNA.     

Detection of Hepatitis B Virus DNA by Duplex Scorpion Primer-based PCR Assay

The application of a new fluorogenic probe-based PCR assay (PCR duplex scorpion primer assay) to the detection of Hepatitis B virus (HBV) DNA in human sera was described. Duplex scorpion primer is a modified variant of duplex Amplifluor, and the incorporation of a PCR stopper between probe and primer sequences improve the detection specificity and sensitivity. Combined with PCR amplification, this probe can give unambiguous positive results for the reactions initiated with more than 20 HBV molecules. In addition, the particular unimolecular probing mechanism of this probe makes the use of short target-specific probe sequence possible, which will render this probe applicable in some specific systems.     

基于双纳米金探针杂交法检测HBV DNA

利用双纳米金探针结合基因芯片平台建立了一种检测乙肝病毒基因(HBV DNA)的新方法. 根据HBV DNA的保守序列设计捕获探针和信号报告探针, 通过一对互补的纳米金检测探针的双杂交法对HBV DNA进行信号放大, 最后进行银染, 达到对HBV DNA的可视化检测. 该方法的灵敏度高, 可检测10 fmol/L的HBV DNA, 且能在1.5 h内完成检测. 其具有的快速、 高灵敏度及低成本等优势使其有望发展成为一种检测HBV DNA的新方法.     

一种基于分子信标荧光探针快速检测烟草花叶病毒的新方法

研究了一种利用新型荧光探针——分子信标进行植物病毒检测的方法，可以不要求对病毒RNA进行严格的分离和纯化，就能快捷地得到检测结果。此方法被用于烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus，TMV)基因组RNA的检测，为植物病毒分子生物学的研究提供了新的手段。     

Quantitative Detection of PremicroRNA-21 Based on Chimeric Molecular Beacon

As an important tumor marker, the expression level of premicroRNA-21 (pre-miR-21) can provide important information for early diagnosis, drug treatment and prognosis of tumor. Thus, developing pre-miR-21 detection is of great importance for diagnosis of disease. Herein, a direct, simple and rapid method for quantitative detection of pre-miR-21 was developed. This detecting system contained the tool of molecular beacon which could hybridize specifically with pre-miR-21 and form duplex to induce fluorescence signal change. When loop bases hybridized with the pre-miR-21 in the solution to form a double-stranded duplex, the fluorophore and the quencher was separated and caused fluorescence recovery. We developed the new method for pre-miR-21 assay with detection limit of 0.5 nM. Under the optimal conditions, the method was used to detect the level of pre-miR-21 in different tumor cells and tissues. The results showed that pre-miR-21 level was tightly related with tumor cells origins and malignancy degree. In 16 cases of gastric cancer tissues and adjacent tissues, the level of pre-miR-21 in 12 cases of cancer tissues was higher than that of adjacent tissues; 3 cases had lower expression level than that of adjacent tissues, and 1 case had no significant difference. Furthermore, Quantitative real-time PCR (qRT-PCR) method was used in to confirm the reliability of the detection results. The consistent results of the two different methods clearly showed that the molecular beacon assay with advantages of simplicity and rapidity for pre-miR-21 detection was hopeful for the wide usability in the function research and clinical diagnosis of pre-microRNA.     

商品化血糖仪用于乙型肝炎病毒的便携式体外分子诊断

为解决当前乙型肝炎病毒(HBV)基因检测技术在一定程度上存在成本高、操作繁琐、误诊率高等问题,在此提出了一种便携式生物传感平台用于HBV基因的超灵敏检测,可检出低至2 copies/μL的HBV基因.首次通过设计针对HBV检测序列的环介导等温扩增(LAMP)反应,实现了在40 min之内对HBV基因型单拷贝基因的检测....     

血液乙肝病毒基因检测

全世界每年死于乙型肝炎病毒相关疾病的人数已达60万人,应用荧光定量PCR法检测能够提高乙肝病毒基因的检出率,正确掌握该技术方法能够更加有效地进行疾病诊断和预防工作。基于此,研究针对荧光定量PCR法检测乙肝病毒基因的方法进行探讨。     

纳米探针芯片技术用于微量乙肝病毒DNA的检测

利用两组探针修饰的微粒:(1)表面标记有可与待测乙肝病毒(HBV) DNA另一端结合的纳米金探针1(信号探针)以及可与信号探针部分结合的纳米金探针2(检测探针);(2)表面标记有可与待测HBV DNA一端结合的磁珠探针(捕捉探针1).检测靶HBV DNA时,磁珠探针与信号探针在液相中可分别与HBV DNA靶序列一端结合最终形成三明治样结构.再以磁场将三明治样复合物从反应液中分离,以DTT溶液将信号探针从纳米金颗粒上洗脱.洗脱后的信号探针数量反映靶基因的多寡,信号探针一段与预先点样的基因芯片上的捕捉探针2结合,检测探针与信号探针另一段相结合,最后用银染液将检测探针显色从而得到靶目标DNA相对定量信息.结果表明,本检测方法的检测灵敏度达到10-15 mol/L水平.检测时间少于1.5 h,检测结果与HBV DNA水平呈现较好的线性关系且无假阳性结果;本方法有望用于乙肝病人血清中HBV DNA的快速筛测及其它微生物基因的检测.     

高灵敏纳米金比色芯片检测乙型肝炎病毒DNA及其变异

构建了新型纳米金比色芯片,利用Taq DNA连接酶的连接特异性,将其与乙型肝炎病毒DNA( HBV-DNA)靶序列完全互补杂交的捕获探针(固定在芯片上)和纳米金修饰的探针连接成一条链,从而将纳米金颗粒固定到芯片点阵上,再通过银染反应放大,形成裸眼可见的显色信息.通过点阵的位置及灰度,即可判断HBV-DNA靶序列的单碱基突变,并得出相对定量信息.本实验对不同浓度的HBV-DNA靶序列进行了检测.结果显示:此技术对单碱基突变有很强的特异性识别能力,并且具有较高的灵敏度(约10 pmol/L),在10～100 pmol/L浓度范围内表现出较好的线性关系.该技术检测时间短(＜1 h)、操作简单、不需要特殊的检测设备,具有很好的临床应用前景.