荧光核酸适配体功能化氧化石墨烯生物传感器用于快速检测氯霉素

开发了一种无标记和快速的检测方法基于氧化石墨烯（GO）和荧光功能性G-四聚体探针（FGP），可用于定量检测氯霉素（CAP）.FGP由氯霉素核酸适配体和富含G碱基的核酸序列组成.核酸适配体用于结合CAP，并且由富含G碱基的核酸序列在K⁺，Na⁺离子的作用下形成的G-四聚体，然后与硫磺素T（ThT）结合后用作信号分子.在没有CAP的情况下，FGP通过π-π堆积相互作用被吸附到GO的表面上，阻碍了G-四聚体的形成导致溶液中的荧光强度低.在加入CAP时，FGP的核酸适配体部分可识别并结合CAP以形成复合物，导致其从GO解吸.因此，游离的富含G的碱基序列可以形成G-四聚体结构并与ThT结合，导致溶液的荧光强度增加.我们观察到荧光强度增加与CAP浓度在2~20 nmol/L范围内呈线性关系，检测限为1.45 nmol/L.此外，该检测系统用于检测加标牛奶中的CAP，回收率在93.2%~103.3%之间.这些结果表明，开发的方法可用于有效检测实际样品中的CAP.     

吖啶橙-细胞DNA荧光抑制法筛选抗癌药物

在DNA荧光法‘’‘初步筛选抗癌药物的实验中,漠化乙锭（EB）是常用的荧光探针,其本身荧光板弱,但能与双链DNA发生专一性插入作用,使荧光大幅度地增强．但EB不能进入完整的细胞膜［’j．对陕橙（AO）常用于细胞内DNA和RNA的定量测定,并能用于活细胞染色;AO与核酸的结合方式有2种：一种是在嵌入核酸双链的碱基对之间形成AO－DNA复合物,另一种是与单链核酸的磷酸发生静电间相互作用,形成AO－RNA复合物．如用蓝光激发,前者发射峰波长为530urn的绿色荧光,后者发射峰波长为640urn的红色荧卅’‘．本文提出一种对细胞周期非…     

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。     

基于核酸适配体-质粒DNA复合物信号放大的荧光免疫传感技术

提出了一种简便、高灵敏的荧光免疫传感新技术,通过抗体/抗原/核酸适配体-质粒DNA复合物的特异性识别与双链质粒DNA与荧光染料SYBR Green Ⅰ的嵌合作用, 实现对血小板衍生增长因子BB(PDGF-BB)的检测.生物识别反应在微孔板中进行,PDGF-BB抗原与微孔板底部预包被的PDGF-BB抗体免疫反应后,加入核酸适配体-质粒DNA复合物与抗原形成夹心复合物.加入DNA双链嵌合染料SYBR Green Ⅰ与夹心复合物的双链DNA部分结合可产生强荧光,其荧光强度可用于定量测定PDGF-BB浓度.实验考察了离子浓度、核酸适配体的延伸引物片段与质粒PUC19的反应比例、染料SYBR Green Ⅰ浓度等分析条件对荧光信号的影响.在优化反应条件下,PDGF-BB检测的线性范围为0.2～200 μg/L,检出限为0.1 μg/L,并且实现了对人血清中PDGF-BB的定量检测.     

基于核酸脱碱基位点的铽离子荧光增强型单核苷酸多态性识别研究

基于核酸脱碱基(AP)位点构建了无机配体稀土铽离子(Tb^3＋)荧光增强型单核苷酸多态性(SNP)识别方法. 在目标链靶标碱基对应的探针链上相应位置引入AP位点, 发现Tb^3＋可以选择性地结合在AP位点, 光激发时发生从DNA碱基到结合的Tb^3＋的能量转移, 使Tb^3＋特征荧光显著增强. 这种荧光增强作用与靶标碱基及AP位点侧翼碱基类型密切相关. 当靶标碱基和侧翼碱基为G时, 荧光最强. 该方法可用于区分肿瘤抑制基因p53密码子177位的C/G碱基变异.     

微波法制备氮掺杂碳点/海藻酸纳米复合物及其电沉积技术研究

以海藻酸为碳源,乙二胺为氮掺杂剂,采用简单方便的微波法制备得到氮掺杂碳点(N-CDs)/海藻酸纳米复合物.通过透射电镜观察到所制得的N-CDs/海藻酸纳米复合物有纳米粒子存在,它们的平均粒径为4.6 nm.荧光性能分析表明N-CDs/海藻酸纳米复合物在365 nm紫外光下呈现明显的蓝色荧光,并且其荧光发射性能具有激发光...     

四甲基吡啶卟啉与核酸相互作用的稳态和时间分辨光谱

采用稳态吸收和荧光光谱、圆二色谱和皮秒时间分辨荧光光谱手段, 研究了5,10,15,20-四[4-(N-甲基吡啶)]卟啉(TMPyP4)与腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)等4种碱基, 以及相应的核苷、核苷酸和单链DNA的结合能力和光谱学性质. 研究结果发现, 嘌呤与TMPyP4的结合能力比嘧啶的强. 对于某一碱基系列, 结合能力强弱顺序依次为: 碱基~核苷<核苷酸<单链DNA. 时间分辨荧光谱研究发现, 除鸟嘌呤外, 核酸和TMPyP4复合物的荧光动力学均含有快(1~2 ns)和慢(约10 ns)两个衰减过程, 它们分别是由激基复合体和环境极性对激发态TMPyP4分子的影响所致. 单链DNA能诱导TMPyP4产生诱导圆二色信号, 而单分子(碱基、核苷、核苷酸)则无此功能.     

DNA银纳米簇在功能核酸荧光生物传感器中的应用

DNA银纳米簇(DNA-AgNCs)是以DNA为模板, 通过碱基杂环上的N原子与Ag⁺结合, 用NaBH₄将Ag⁺还原得到的具有荧光性质的新兴纳米探针. 由于DNA-AgNCs具有合成方法简单、 生物相容性好和荧光发射波长可调等优点, 使其在分析检测等领域具有广泛的应用. 本文对DNA-AgNCs的合成和荧光性质两个方面进行了综述, 分类总结了以DNA-AgNCs为无标记荧光探针在功能核酸荧光生物传感器方面的应用, 对其不足与应用潜力进行展望, 以期为未来的研究与应用提供借鉴.     

基于核酸外切酶Ⅲ诱导的双重信号放大与MoS2纳米片荧光碎灭性质的核酸检测方法

将核酸外切酶Ⅲ诱导的双重信号放大技术与MoS2纳米片的荧光猝灭性质结合,构建了一种高灵敏高选择性的DNA检测方法.首先设计两条末端修饰荧光基团的探针核酸(HP1和HP2).由于两条探针核酸具有3'粘性末端,使其不会被核酸外切酶Ⅲ降解,因而被吸附于MoS2纳米片而猝灭其荧光.当目标DNA存在时,会促使核酸外切酶Ⅲ启动双重信号放大反应,并将探针核酸降解成大量的不能吸附于MoS2纳米片表面的荧光碎片.在优化条件下,目标DNA浓度在0.5~6.0 pmol/L范围内与荧光信号变化呈良好的线性关系,检出限为0.28 pmol/L.与单重信号放大技术相比,本方法极大改善了分析灵敏度和检出限,且具有良好的单碱基错配区分能力.     

2,6-萘二甲酸二甲酯质子化机理的研究

本文通过对含有不同硫酸浓度的2,6-萘二甲酸二甲酯溶液的吸收光谱、室温和低温下的荧光光谱及荧光寿命的研究,观察到了2,6-萘二甲酸二甲酯与硫酸分子之间各种不同的相互作用:即基态下的电荷转移复合物吸收谱,激基复合物的发射谱,氢键作用吸收谱,质子转移后的吸收谱和发射谱以及质子化前后不同的荧光寿命。提出了2,6-萘二甲酸二甲酯与硫酸分子之间的相互作用是通过激基复合物过渡到氢键,然后由氢键过渡到质子转移的过程。     

萘二酰亚胺型荧光探针的荧光淬灭及与DNA相互作用的研究

荧光探针由于其灵敏度高,特别是对微环境结构的敏感而被广泛应用于核酸结构与性能的研究.现已探明核酸与外源和内源荧光探针可以发生多种物理与化学相互作用,核酸与核酸前体参与的电子转移与空穴转移作用也成为新的研究热点,这种化学作用最终可导致核酸主链和碱基侧链的断裂,因而受到广泛的重视[1,23].     

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。     

纳米二氧化硅为核的树枝状分子中荧光素激基缔合物和基态复合物的形成

在以二氧化硅为核的聚酰胺(PAMAM)树枝状聚合物的外端, 通过表面化学修饰引入了具有发射荧光能力的荧光素分子. 通过稳态荧光方法研究其固体和在水和丙酮的悬浮液中的光物理行为. 试验结果表明, 固体样品中, 在零代树枝状分子(G0F)中, 荧光发射主要是激基缔合物的发射, 在第一(G1F)和第二代(G2F)中只有基态复合物的发射. 在不同的悬浮液中不同的光物理行为表明, 树枝状分子中树枝链间的氢键作用的大小决定荧光素基团间是形成激基缔合物还是形成基态复合物. 这为设计和开发新型“壳-核”型纳米二氧化硅荧光传感器提供了有用的实验依据.     

荧光猝灭法结合分子对接研究胰蛋白酶与蒙花苷相互作用

以荧光猝灭法与分子对接为主要研究手段,研究了在模拟生理条件下蒙花苷对胰蛋白酶荧光发射的猝灭作用,并探究了二者之间的相互作用类型与复合物的动力学稳定性。实验结果表明,pH 8.4时在不同温度下蒙花苷均可有效地猝灭胰蛋白酶的荧光发射,并且猝灭类型均为静态猝灭,即蒙花苷与胰蛋白酶间形成了稳定的复合物。使用双对数方程计算可知复合物为1∶1型,根据Van’t Hoff方程对不同温度下蒙花苷猝灭胰蛋白酶的光谱数据分析可知复合物的生成是熵增放热的自发过程。同步荧光光谱结果表明蒙花苷对胰蛋白酶的发光猝灭主要是通过影响其Trp残基的荧光发射实现的。分子对接研究表明蒙花苷可结合在胰蛋白酶表面由His57、Thr98、Gln175、Trp215、Gln192、Ser195等残基所形成的疏水性口袋中,并通过氢键、芳环堆积、疏水、静电吸引等弱作用与胰蛋白酶形成非共价复合物,蒙花苷与Trp215残基间存在明显的疏水与氢键作用,这些作用可减弱这个残基微环境的极性并最终导致其荧光发射的猝灭。30 ns分子动力学模拟表明胰蛋白酶与蒙花苷所形成的复合物具有良好的稳定性,验证了分子对接结果的稳定性和合理性。     

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%.     

对苯二甲酸酯类生色团与苯的激基复合物荧光光谱的溶剂效应

本文报道了对苯二甲酸酯类生色团与苯所形成的激基复合物并讨论了这类激基复合物的溶剂效应.结果表明,在这类激基复合物体系中,激基复合物谱带中发射峰的位置明显地受溶剂酸性的影响,在缺质子溶剂中,荧光峰红移较小,随着溶剂酸性的增强,激基复合物谱带的红移增大.激基复合物谱带中发射峰的位置与溶剂特性常数S之间的关系符合Brownstein公式.     

有机聚硅氧烷-铕(Ⅲ)主客体包容体系及其能量转移荧光的研究

通过原位包埋方式将稀土铕 (Ⅲ )离子作为荧光探针引入一种含纳米级管状空腔的新型有机聚硅氧烷 ,获得了一种有机聚硅氧烷 铕 (Ⅲ )复合物 .通过对该复合物进行的荧光光谱研究 (包括发射光谱、激发光谱研究及与有机聚硅氧烷 铕 (Ⅲ )共混物荧光光谱的对比实验 ) ,证明该复合物实际上是一种主客体包容物 ,即铕 (Ⅲ )离子被包埋在有机聚硅氧烷的管状空腔中形成超分子包埋体系 ,后者在紫外光照射下能发生一种典型的能量转移过程 :将有机聚硅氧烷吸收的紫外光转化为铕 (Ⅲ )离子的可见荧光而发射出来 .分子力学模拟为上述结果提供了理论上的支持 .     

萘二酰亚胺类探针闪光光解的研究

大量研究已经证实核酸光化学损害主要部位是核酸主链和碱基侧链[1],而核酸碱基的变异是导致基因突变的一个重要原因,因此对核酸碱基的光动态损害机理的深入研究具有重要的理论和实际意义.近年来,外源型荧光探针技术在生物化学,特别是核酸化学研究中应用极为广泛.其中萘二酰亚胺类化合物具有较好的抗癌性能[2],是典型外源型核酸荧光探针之一,在生物化学和医学的领域内广泛应用[3,4].因此,研究这类探针的瞬态与稳态光化学特性成为具有重要的学术意义,并为它们在核酸化学研究中的应用提供重要的信息.     

基于氧化石墨烯的Ag~+与核酸中C-C碱基错配的相互作用研究

基于氧化石墨烯,以修饰了荧光分子的单链DNA为探针,利用荧光光谱和圆二色光谱研究了Ag+对双螺旋DNA中C-C碱基错配特异性识别,并建立了检测Ag+的荧光方法。荧光光谱表明Ag+能与带C-C错配碱基的双螺旋DNA作用,使原本被氧化石墨烯淬灭的标记在DNA上的荧光分子的荧光得到恢复。圆二色光谱表明Ag+能与双螺旋DNA中的C-C碱基错配相互作用,形成更稳定的C-Ag+-C结构。在最佳实验条件下,体系荧光强度的变化与Ag+的浓度在30.0~250.0 nmol/L之间呈良好的线性关系,方法检出限为19.1 nmol/L。为研究Ag+与核酸分子的相互作用及其在环境中对生物分子的影响等方面提供了重要依据。     

苯甲酸乙酯与三氟乙酸分子在激发态的相互作用

本文通过室温和低温下的稳态荧光及瞬态荧光的测定,研究了苯甲酸乙酯与二氟乙酸分子在激发态的相互作用。结果表明,苯甲酸乙酯与三氟乙酸分子不仅能形成双分子激基复合物,还可以形成2:1的三分子激基复合物。其形成途径是先形成双分子激基复合物,再与苯甲酸乙酯分子相互作用而成,而不是经过苯甲酸乙酯的二聚体。在苯甲酸乙酯的浓溶液中,还证明了二聚体的存在。所以在苯甲酸乙酯的二氟乙酸浓溶液中,同时存在着四种不同的荧光发射组分,并分别测定了它们的荧光寿命。