基于核酸适配体功能化荧光氧化石墨烯的免标记“Turn-off”型Hg2+传感器研究

利用湿化学法制备出具有一定荧光性能的氧化石墨烯(GO)负载金纳米颗粒(AuNPs)复合材料(GO@AuNPs),并将巯基化单链富T核酸适配体(aptamer)结合在该复合材料的金纳米颗粒表面,形成aptamer功能化氧化石墨烯-金纳米颗粒复合物(aptamer-GO@AuNPs)。当汞离子存在时,由于7个T-Hg~(2+)-T结构的配位作用,aptamer折叠形成刚性的发夹状双链DNA结构,并使Hg~(2+)靠近石墨烯表面(少于1 nm),使得电子可沿着双链DNA通道从石墨烯转移到汞离子,从而猝灭氧化石墨烯的荧光,由此构建了一种基于石墨烯荧光猝灭的"turn-off"型荧光传感器。考察了多种因素对检测体系的影响,在最优实验条件下,此方法对Hg~(2+)的线性检测范围为0.5～80 nmol/L,检出限为0.3 nmol/L。应用于环境水体样品中Hg~(2+)的检测,加标回收率为96.0%～105%,相对标准偏差为1.4%～3.2%。该方法操作简单,有较强的抗干扰能力,灵敏度和选择性高,不需要标记,检测快速,可用于环境水体样品中Hg~(2+)的高灵敏检测。     

基于单链核酸-纳米金-汞模拟酶的汞离子检测方法研究

将汞离子(Hg2+)沉积到吸附单链核酸(ssDNA)的纳米金(AuNPs)表面后,可以提高纳米金的模拟过氧化物酶活性,基于此原理可实现Hg2+的高灵敏检测。研究发现ss DNA能够促进Au NPs-Hg2+的类似过氧化物酶活性,且随着ss DNA浓度的增加,该作用呈增强趋势。在优化反应条件下,将ss DNA-Au NPs-Hg2+模拟过氧化物酶用于Hg2+的检测,Hg2+的检测线性范围为10~1 000 nmol/L,检出限可达3.0 nmol/L。该检测方法具有简便快速、成本低、稳定性高等优点,有望用于环境、食品等样品中Hg2+的检测。     

金纳米粒子比色法检测卡那霉素的研究

运用金纳米粒子(AuNPs)比色法,构建了两种简单、快速、灵敏测定卡那霉素(KM)的新方法。方法一基于荷负电AuNPs与质子化的KM阳离子结合,AuNPs由酒红色变为蓝紫色,紫外吸收波长红移,吸光度降低。结果表明,吸光度比值(A620/A520)与KM的浓度在0.1~4.0μmol/L范围内存在良好的线性关系,其检出限(S/N=3)为33nmol/L。方法二基于核酸适配体AuNPs比色法测定KM。当不含KM时,核酸适配体与互补链形成稳定的双链DNA,高浓度NaCl溶液导致AuNPs团聚,颜色从酒红色变为蓝紫色。加入KM,适配体与KM结合,释放出单链DNA吸附于AuNPs表面使其保持稳定,颜色不发生变化。结果表明,吸光度比值((A0-A)/A)与KM的浓度在0.02~0.3μmol/L范围呈良好的线性,其检出限(S/N=3)为8nmol/L。建立的两种方法均可用于牛奶样品中KM的检测。方法一操作简单,但选择性较差;方法二检测KM的线性范围、检出限和选择性均较方法一更好。这两种方法可望用于其他抗生素的快速检测。     

功能化纳米金比色检测水中Cr~(3+)

采用柠檬酸钠还原法制备粒径13 nm的金纳米颗粒(AuNPs)作为比色信号报告分子,3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑(AMT)作为Cr~(3+)的识别分子,构建了一种水中Cr~(3+)的比色传感检测方法。将AMT修饰于AuNPs表面,形成稳定的AMT-AuNPs水溶复合物;根据AMT与Cr~(3+)之间的特异性结合,引起溶液中AMT-AuNPs聚集,进而导致溶液颜色由红色变为蓝紫色以及最大吸收峰红移的现象,实现了水中Cr~(3+)的比色检测。在优化实验条件(AMT修饰浓度为0.8μmol/L,pH 7.0)下,该方法的检测范围为6~14μmol/L,检出限可达100 nmol/L,其他重金属离子几乎不存在干扰。由于该方法具有响应快(5 min)、制备和操作简单、无需读取装置等优点,可望用于水体中Cr~(3+)的现场快速检测。     

“两面神”型金纳米粒子比色检测铁离子的新方法

制备了一种聚乙二醇(PEG)和柠檬酸根不对称修饰的"两面神"型金纳米粒子(Janus AuNPs)比色传感器,并基于此建立了铁离子(Fe~(3+))比色检测的新方法。首先,利用柠檬酸钠还原法制备了粒径相对较大的金纳米粒子,随后,以玻片为基底,将大粒径金纳米粒子修饰在玻片上,利用玻片掩蔽部分柠檬酸根位点,并进一步在金纳米粒子非接触区域上修饰大量PEG链,得到柠檬酸根和PEG不对称修饰的Janus AuNPs。引入Fe~(3+)后,有限区域内的柠檬酸根诱导Janus AuNPs发生定向聚集,形成金纳米粒子寡聚体并在水溶液中保持稳定。Janus AuNPs溶液吸光度比值与Fe~(3+)浓度在1μmol/L～10 mmol/L范围内呈线性变化(y=0.129x+0.317),检出限为715 nmol/L。与同类方法相比,该方法操作简便、灵敏度高,且可极大拓宽检测的线性范围。     

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.     

基于核壳金@铂纳米粒子的Ag~+比色检测方法

金核铂壳纳米粒子(Au@Pt NPs)具有出色的类过氧化物酶活性,而Ag~+对其催化活性表现出强烈的抑制;基于此,构建了高灵敏的Ag~+比色检测方法。在最佳反应条件下,Au@Pt NPs比色检测Ag~+的线性范围为0.1~10 nmol/L,检出限可达0.05 nmol/L。该方法对汞离子(Hg2~+)也表现出高灵敏的响应,比色检测Hg2~+的线性范围为10~200 nmol/L。将其应用于实际水样中Ag~+的检测,在添加浓度为10,50,100 nmol/L时,回收率为83.8%~97.7%,相对标准偏差为3.0%~9.6%,该方法具有操作简单、灵敏度高、成本低等优点。     

基于纳米金与纳米银簇间表面等离子增强能量转移效应特异性检测microRNA

microRNAs(miRNAs)的灵敏检测对临床诊断具有十分重要的意义.本研究采用偶联DNA聚合酶和核酸内切酶介导的恒温扩增反应实现靶标循环再生的策略,利用纳米金(AuNPs)与纳米银簇(AgNCs)间表面等离子增强能量转移效应,开发了一种miRNA定量检测方法.在AuNPs表面组装两种探针(Probe a和Probe b)制备响应元件Probe b-Probe a-AuNP,其中Probe a通过3′端巯基共价偶联到AuNPs表面,此外具有靶标miRNA互补序列、核酸内切酶酶切序列和Probe b互补序列,Probe b为荧光AgNCs合成模板.靶标miRNA存在时,启动酶级联恒温扩增反应,导致Probe b脱离AuNPs表面,抑制了Probe b为模板合成的AgNCs与AuNPs间表面等离子增强能量转移效应,使得反应体系荧光信号增强.本方法的检出限为2.5×10-11 mol/L,与miRNAs商业化检测试剂盒相比,避免了逆转录反应,而且操作简单,检测成本低,可应用于生物样本中miRNAs分析.     

基于银/铂纳米模拟酶表面修饰的铜离子比色检测方法研究

通过对银/铂纳米簇(Ag/Pt NCs)的表面修饰调控其催化活性,建立了一种高灵敏的比色法检测Cu2+.巯基丙酸能够抑制Ag/Pt NCs的催化活性,而巯基丙酸与Cu2+作用后,将导致上述抑制作用减弱.基于上述原理,通过测量Ag/Pt NCs 催化TMB-H2O2反应产生的显色信号,可以实现Cu2+的比色检测.本方法检测Cu2+的线性范围为10～100 nmol/L,检出限(3σ)为5.0 nmol/L.将本方法应用于实际水样中Cu2+的检测,结果表明,本方法具有操作简单、成本低、灵敏度高、特异性好等优点.     

碳点-核酸/氧化石墨烯荧光探针用于miRNA-21的细胞成像

通过生物偶联方式,将无毒的碳点(Carbon Dots,CD)表面功能化上核酸,以核酸功能化的碳点(CD-DNA)为荧光团,氧化石墨烯(GO)为猝灭剂,二者组装成CD-DNA/GO纳米荧光探针,CD与GO之间产生长程共振能量转移(long-range resonance energy transfer,LrRET),CD荧光猝灭。当miRNA-21存在时,DNA与其杂交,CD从GO表面分离,二者之间的荧光共振能量转移被打断,碳点荧光恢复,通过荧光"开"方式检测miRNA-21,检测限为0.2nmol/L,线性范围为1~500nmol/L。该探针成功应用于血癌K562细胞中miRNA-21的原位成像,为血癌的原位诊断和治疗提供了研究依据。     

功能化纳米金用于水中痕量铬(Ⅵ)的比色测定

采用柠檬酸钠还原法制备了平均粒径为16 nm的纳米金(AuNPs),用二硫苏糖醇(DTT)对AuNPs进行修饰,得到功能化的DTT-AuNPs。研究了DTT-AuNPs的紫外可见吸收光谱、Zeta电位及TEM。发现在弱酸性条件下,铬(Ⅵ)能引起DTT-AuNPs聚集,使其最大吸收峰发生红移,基于此建立了铬(Ⅵ)的比色测定方法。优化了DTT浓度、溶液pH,考察了其它金属离子的干扰。在最佳检测条件下,方法的线性范围为100~600 nmol/L(r=0.997 8),检出限为10 nmol/L。将方法用于测定水库水中的痕量铬(Ⅵ),回收率为95%~115%。     

免标记比色核酸适配体传感器同步快速检测孔雀石绿和无色孔雀石绿

研究以双特异性核酸适配体A3作为传感探针、纳米金（AuNPs）为指示剂、NaCl溶液为聚集诱导剂,构建了一种新型的免标记AuNPs比色生物传感器,可实现水产品中孔雀石绿（MG）和无色孔雀石绿（LMG）的同步、快速、可视化检测。该方法的检测原理是核酸适配体A3对MG和LMG有双特异性识别能力,可作为MG和LMG理想的识别受体。它可通过静电作用吸附到AuNPs表面,保护AuNPs并抑制高盐溶液诱导的聚集,AuNPs溶液颜色不变,即为红色;当加入靶标MG或LMG后,该核酸适配体能够与靶标特异性结合,并从AuNPs表面上解离,AuNPs失去保护作用而在高盐溶液诱导下发生聚集,溶液颜色由红变蓝。根据颜色变化,可通过肉眼定性或通过光谱仪定量分析MG和LMG的残留量。该方法首先将50 μL的核酸适配体A3（终浓度150 nmol/L）与150 μL的AuNPs（终浓度1.25 nmol/L）混合,室温孵育6 min。随后加入50 μL待测液,室温孵育30 min。最后加入50 μL NaCl（终浓度150 mmol/L）,4 min后观察溶液颜色变化,并分别测定MG和LMG在520 nm和650 nm下的吸光度值。结果表明,在最佳反应条件下,该方法能够特异性检测MG和LMG,而对磺胺嘧啶（SDZ）和硝基呋喃妥因（NFT）无交叉反应;当MG、LMG的浓度为0~17.5 μmol/L时,吸光度比值与靶标浓度呈现良好的线性关系,相关系数（R ² ）分别为0.9938和0.9715。MG和LMG的检出限分别为6.93 nmol/L和6.38 nmol/L,加标回收率分别为88.60%~93.30%和101.80%~107.00%,相对标准偏差（RSD）分别为2.27%~3.55%和2.62%~3.75%。该方法操作简单,快速和灵敏,可为水产品中MG和LMG的同步快速检测提供一种新方法。     

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。     

基于核酸适配体和金纳米颗粒的荧光比色双模式检测As(Ⅲ)

基于金纳米颗粒(AuNPs)对荧光基团的荧光共振能量转移和其自身独特的光学效应,结合高亲和力和高特异性的核酸适配体,建立了一种荧光和比色双模式检测As(Ⅲ)的方法.将荧光基团修饰的As(Ⅲ)特异的核酸适配体(FAM-Apt)吸附在未修饰的AuNPs表面,FAM-Apt与AuNPs之间发生荧光共振能量转移,导致荧光猝灭....     

基于适配体胶体金侧向层析试纸快速检测卡那霉素的方法研究

该文基于适配体以及非巯基化核酸修饰的胶体金纳米探针（AuNPs@polyA－DNA）,建立了一种新型的卡那霉素胶体金侧向层析试纸条。分析了试纸条各组装元件,包括适配体浓度、链霉亲和素（SA）与Biotin－DNAT的比例、SA－生物素（Biotin）－DNAT偶联物浓度以及孵育时间与温度等,对显色反应的影响。最佳实验条件为：缓冲液为4xSSC（0.5% Tween 20）,SA与Biotin－DNAT的最佳摩尔比为1∶6,检测区喷涂偶联物SA－Biotin－DNAT浓度为4 μmol/L,适配体浓度为10 nmol/L,室温孵育时间为20 min。在优化条件下,该试纸条对卡那霉素的肉眼分辨浓度为25 ng/mL,线性范围为5.0～125 ng/mL,检出限为1.5 ng/mL。用于蜂蜜中卡那霉素的检测,其回收率为95.1%～105%,相对标准偏差（RSD）为3.4%～8.5%。该试纸条具有灵敏度高、特异性好、架构简单、重复性高等优点,可用于实际样品中卡那霉素的检测。     

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.     

基于纳米金可视化检测邻苯二胺

采用柠檬酸钠还原氯金酸的方法制得粒径约为13 nm的纳米金(AuNPs)。在弱碱性环境中,在NaCl的诱导下,AuNPs与邻苯二胺(OPD)发生相互作用,AuNPs发生团聚显色,使其最大吸收峰发生红移,由此建立了邻苯二胺的比色测定方法。在最佳条件下,方法的线性范围为33. 3～333. 3 nmol/L,检出限为11. 1 nmol/L。方法用于染发剂中邻苯二胺的含量,回收率为93. 4%～96. 4%,RSD小于≤2. 3%。     

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.     

基于纳米金星的层析试纸条用于检测HIV-DNA（英文）

构建了基于纳米金星(AuNSs)的快速、简单且可视化的横向流层析试纸条(LFTS),并用于检测人类免疫缺陷病毒的DNA。采用一步法合成AuNSs,并对其进行生物功能化,目标物与DNA修饰的AuNSs结合。该复合物通过碱基互补配对原则被捕获在测试线上,依据测试线上纳米金星颜色的变化进行定性和半定量分析,使用便携式读条器在最佳实验条件下进行定量分析。该方法的线性范围为0.2～50 nmol/L,检出限为0.14 nmol/L。相同条件下,该方法比传统纳米金试纸条的灵敏度约高5倍。该方法可用于人血清中HIV DNA的检测,结果良好。     

基于纳米金星的层析试纸条用于检测HIV-DNA

构建了基于纳米金星(AuNSs)的快速、简单且可视化的横向流层析试纸条(LFTS),并用于检测人类免疫缺陷病毒的DNA。采用一步法合成AuNSs,并对其进行生物功能化,目标物与DNA修饰的AuNSs结合。该复合物通过碱基互补配对原则被捕获在测试线上,依据测试线上纳米金星颜色的变化进行定性和半定量分析,使用便携式读条器在最佳实验条件下进行定量分析。该方法的线性范围为0.2~50 nmol/L,检出限为0.14 nmol/L。相同条件下,该方法比传统纳米金试纸条的灵敏度约高5倍。该方法可用于人血清中HIV DNA的检测,结果良好。