生物素修饰纳米银探针的制备及在蛋白芯片可视化检测中的应用

采用寡核苷酸为连接分子成功制备了生物素修饰的纳米银探针, 并建立了纳米银催化同种金属离子的特异性还原显色反应. 实验采用蛋白质芯片为分析工具, 以微量人IgG为蛋白分析模式研究了纳米银探针/氢醌/硝酸银体系的显色分析性能. 实验结果表明, 上述检测体系可对160 fg~100 pg含量范围内的微量蛋白显示可视化结果, 蛋白点的灰度值与其浓度具有良好的相关性, 最小蛋白检测量可达160 fg. 同时还开展了与商品化链亲和素纳米金/银增强试剂显色方法的对比实验, 结果表明, 本法制备的探针对蛋白的检出限降低了约40倍, 且具有存储稳定、反应快速等优点.     

包裹RuBpy二氧化硅荧光纳米探针的制备及其用于肝癌细胞的识别

制备了两种不同官能团修饰的偶联亲和素的包裹钌联吡啶(RuBpy)二氧化硅荧光纳米探针A和探针B,并分别用于肝癌细胞的识别。通过反相微乳液法制备得到表面修饰不同官能团的纳米颗粒,然后通过亲和素与羧基化包裹RuBpy二氧化硅纳米颗粒相互连接而制备得到探针A;通过亲和素与PEG修饰的荧光二氧化硅纳米颗粒相互作用而制备得到探针B。与探针A不同的是,探针B通过一个长链PEG分子将亲和素与荧光二氧化硅纳米颗粒偶联在一起。利用免疫荧光成像法将这两种探针分别用于人肝癌细胞的识别,结果表明,含有长链PEG分子的探针B更能够有效地识别肝癌细胞表面肿瘤标志物癌胚抗原(CEA)。     

量子点银增强可视化检测方法的研究与应用

通过制备链霉亲和素修饰的CdTe量子点探针,建立了基于量子点探针的银增强显色可视化检测方法,并结合蛋白质芯片分析技术,将此方法应用于反相蛋白芯片的分析检测.以人IgG测定为模式,在醛基片上固定人IgG,加入10 ng Bio-羊抗人IgG及CdTe-SA探针,银增强显色15 min.结果显示,人IgG样品量在100 pg～1.6 ng范围内,其对数值与信号灰度值呈良好的线性关系(r=0.997),检出限为50 pg.本方法可实现微量蛋白的灵敏检测,具有操作简单,对仪器要求低,结果可视化等特点.     

磁纳米探针检测人绒毛膜促性腺激素

采用链霉亲和素包被磁纳米粒子,将生物素标记的特异性抗体偶联在磁纳米粒子上,制备出高特异性的磁纳米探针;利用此探针对人绒毛膜促性腺激素(HCG)进行测定,建立了定量检测蛋白类激素的化学发光分析方法.利用紫外可见分光光度计、透射电镜及动态光散射仪对磁纳米探针进行表征,同时对化学发光实验条件进行优化.在2×10~(-4) mol/L鲁米诺、8×10~(-4) mol/L H_2O_2, pH=13的优化条件下,将磁纳米探针用于HCG的定量检测.结果表明,所测发光强度与待测HCG浓度之间线性相关,相关系数r为0.9924,线性检测范围由常规板式ELISA的5～200 μg/L扩展到0.5～250 μg/L;相对标准偏差为3.82%.采用本方法和常规ELISA法同时对34份人血清标本HCG进行测试,两者相关性良好.利用制备的磁纳米探针定量测定微量蛋白类激素,具有灵敏、高效、快捷、检测范围宽等优点,有望应用于其它微量蛋白的检测.     

基于磁性纳米颗粒和金纳米粒子构建DNA电化学生物传感技术

本文构建了一种基于纳米粒子、茎环DNA和丝网印刷电极(SPCE)的电化学生物传感技术用于乳腺癌基因的快速、灵敏检测。该传感技术中,探针DNA的两端分别标记了巯基和生物素,巯基用于与金纳米粒子(AuNPs)作用,生物素用于与磁性纳米颗粒(MNPs)表面修饰的链酶亲和素作用以达到富集的目的,之后利用SPCE进行电化学检测。无目标DNA存在时,双标记DNA保持茎环结构,使得生物素分子很难和MNPs上的亲和素接触。一旦加入目标DNA,茎环结构打开,生物素得以与MNPs上的链霉亲和素发生特异性结合,形成的复合物(MNPs-DNA-AuNPs)通过磁性富集到SPCE表面,从而获得AuNPs的电化学信号。该DNA电化学生物传感对单碱基错配有良好的分辨能力,完全互补DNA的检出限为8.0×10-13 mol/L。     

双重对象同时检测的新型荧光纳米粒子传感器的制备

报道了一种基于荧光共振能量转移理论合成的新型纳米粒子. 新型纳米粒子A中掺杂了由亲和素-生物素桥联并可发生荧光共振能量转移(FRET)的供体染料和受体染料; 新型纳米粒子B中只掺杂了供体染料. 在使用供体染料的特征激发波长同时激发纳米粒子A和B时, 纳米粒子A由于荧光共振能量转移而发射出受体染料的特征波长, 而纳米粒子B则只发射供体染料的特征波长. 这样, 在单一波长激发下, 可很容易地实现双重对象同时检测.     

NaYF_4：Yb,Er上转换荧光纳米粒子的表面修饰及其在免疫分析中的应用

稀土掺杂上转换荧光纳米材料因其近红外区激发,可见光区发射的特殊发光性能,在生物标记方面具有独特优势,可大幅度降低荧光背景.β-NaYF4：Yb,Er是目前已知的发光效率最高的上转换荧光纳米材料之一,已在生命分析及生物成像分析领域展现出了广阔的应用前景.然而,由于现有β-NaYF4：Yb,Er制备工艺多是在高温条件下于高沸点有机溶剂中反应制得,所得产品在水溶液中的分散性差,限制了其在生命分析中的广泛应用.本文采用聚丙烯酸（PAA）配体交换反应,对表面包覆油酸基团的疏水β-NaYF4：Yb,Er纳米粒子进行了有效的表面修饰.表面修饰后,上转换荧光纳米粒子表面的PAA具有众多游离羧基,使其在水溶液中具有良好的分散性.同时,由于羧基的存在,使得带有氨基的生物分子能够通过化学交联反应结合到纳米粒子表面.本文以PAA表面修饰后的β-NaYF4：Yb,Er纳米粒子为荧光探针,以磁珠作为免疫反应的载体,成功构建了一种新型免疫传感器,对模型靶标分子羊抗人IgG进行了灵敏检测.磁珠表面固定兔抗羊IgG,PAA修饰的β-NaYF4：Yb,Er纳米粒子表面连接人IgG,当样品中存在羊抗人IgG时,便会在磁珠表面形成（兔抗羊IgG-羊抗人IgG-上转换荧光纳米粒子标记的人IgG）三明治式免疫复合体,通过磁分离除去未反应的组分,在980nm激光激发下测定免疫复合体的上转换荧光强度,即可实现靶标分子的高灵敏分析,可检测到低至0.1ng/mL的羊抗人IgG.同时,以磁珠为载体的免疫复合体也可通过激光扫描共聚焦荧光显微镜进行荧光成像分析,背景荧光信号低,成像质量高.实验结果表明,PAA修饰的β-NaYF4：Yb,Er上转换荧光纳米粒子是一种理想的生物标记材料,有望在生物传感及生物成像分析领域获得广泛应用.     

功能化纳米金增强的DNA电化学检测和序列分析

用冠以大量二茂铁的纳米金微粒 /抗生蛋白链菌素结合物为标记物 ,将其标记于生物素修饰的寡聚核苷酸片段上 ,制成了具有电化学活性和纳米金放大作用的DNA电化学生物传感器 .首先采用巯基DNA和巯基烷烃混合自组装膜制备了金修饰电极 ,将探针DNA分子固定在了电极表面 ,运用杂交原则结合靶点分子在电极表面形成了双螺旋的DNA链 ,然后借助抗生蛋白链菌素和生物素之间的强亲和作用 ,引入了功能化的纳米金 .通过伏安法测定了修饰在纳米金上的二茂铁的氧化还原电流 ,可以识别和测定溶液中互补的靶点DNA ,17 mer靶点DNA的浓度在 0 .0 0 1～ 10nmol/L范围内有线性关系 ,检测限可达 0 .75× 10 -12 mol/L .     

一种含光亲和标记异戊烯侧链探针的合成与初步表征

经5步反应、以9%的总收率合成了一种含生物素修饰和光亲和标记的异戊烯侧链功能探针分子, 初步考察了反应条件下该探针分子与Saccharomyces cerevisiae AS 2.399粗蛋白的相互作用; 生物素印迹分析结果表明, 酵母中多种蛋白被探针分子修饰, 为进一步开展化学蛋白组学研究奠定了基础.     

基于分子信标荧光纳米探针的李斯特菌DNA均相检测方法

基于分子信标(MB)识别和荧光纳米粒子探针技术,建立了均相体系中李斯特菌目标DNA的高灵敏检测新方法.首先以羊抗人免疫球蛋白(IgG)标记的异硫氰酸荧光素(FITC)为核材料,成功制备了FITC-IgG@SiO2核壳荧光纳米粒子,有效防止了传统方法中采用单一FITC制备纳米颗粒时泄露严重的问题.随后以FITC-IgG@SiO2荧光纳米粒子和纳米金分别标记单核细胞增生李斯特菌序列特异性分子信标探针5'端和3'端,成功构建了单核细胞增生李斯特菌序列特异性分子信标荧光纳米探针.在实验优化条件下,α(令α=F/F0,F代表MB和目标DNA杂交以后的荧光强度,F0代表MB完全闭合时的荧光强度)与目标DNA浓度在1～200pmol/L浓度范围内呈良好的线性关系,检出下限为0.3pmol/L,相对标准偏差为2.6%(50pmol/L,n=11).将该方法应用于食品样品中单核细胞增生李斯特菌的检测,结果与国标法一致.     

基于生物素-亲和素系统的压电免疫传感器检测相思子毒素研究

利用生物素-亲和素系统的放大作用和纳米金质量扩增效应,建立了压电免疫传感器检测相思子毒素的新方法.首先在石英晶体的金电极上依次组装二巯基丙酸、EDC和NHS进行表面修饰,然后通过亲和素固定生物素标记相思子毒素多抗来制备敏感膜,利用纳米金的质量扩增效应设计了一种"毒素-纳米金标记单抗"复合物,成功实现了对相思子毒素的检测,提高了传感器灵敏度和重现性.本传感器对相思子毒素响应的线性范围为0.05～5 mg/L; 回归方程为Δf＝50.81CAbrin+67.11(r=0.9903,n＝10,P<0.0001); 检测灵敏度为50.81 Hz · L/mg.     

富精氨酸多肽修饰的金纳米粒子跨膜传输

考察了富精氨酸多肽功能化的金纳米粒子作为载体对细胞外物质的跨膜传输行为. 通过生物素(Biotin)与亲和素(Streptavidin)的亲和反应将具有特定跨膜功能的富精氨酸RRRRRRRR(R₈)多肽分子连接到多肽CALNN修饰的金纳米粒子表面, 实现粒子的功能化. 以荧光素为模型化合物, 利用激光共聚焦显微镜观察了纳米粒子的输送过程. 实验结果表明, 富精氨酸多肽功能化的金纳米粒子可以作为一种低毒高效的跨膜输送载体.     

基于磁性辅助的杂交链反应放大检测三磷酸腺苷

本文提出了一种基于磁性辅助的杂交链反应放大检测三磷酸腺苷(ATP)的传感策略。磁性纳米粒子表面易于修饰,而且操作方便,具有很好的分离效果,能够提高生物传感的选择性。首先,利用生物素与链霉亲和素之间的亲和力作用,将生物素标记的ATP核酸适配体连接到链霉亲和素修饰的磁性纳米粒子表面,加入与ATP核酸适配体互补的一段DNA进行杂交,通过磁性分离除去未杂交上的DNA,加入靶向ATP,ATP与其适配体特异性结合将适配体的互补链通过磁性分离出来,磁性分离出的信号DNA继续用于下一步的杂交链反应,将信号放大,最后利用氧化石墨烯(GO)对荧光的猝灭效应降低背景荧光,达到高灵敏度、高选择性检测靶向ATP。其中,ATP的最低检测浓度为0.1nmol/L。     

共价固定亲和素的磁性纳米粒子用于快速测定蛋白A含量

采用溶剂热法制备了Fe₃O₄磁性纳米粒子(MNPs), 以戊二醛为交联剂, 将亲和素共价固定于MNPs表面. 用透射电子显微镜(TEM)、 X射线衍射(XRD)、 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和荧光光谱等手段对蛋白固定过程进行了监控和表征. 采用荧光光谱法评价了固定亲和素的磁性纳米粒子(Avi-MNPs)的活性, 并将Avi-MNPs应用于分光光度法测定蛋白A的含量. TEM结果表明, 功能化前后MNPs的粒度分布均匀, 粒径大小分别约为30和50 nm. XRD分析结果表明, MNPs与Fe₃O₄的特征衍射峰完全一致, 晶体纯度良好. UV-Vis, FTIR和荧光光谱结果表明, 亲和素已固定在MNPs表面. Avi-MNPs活性评价结果表明, 其结合生物素的活力为4.706 U/mg Avi-MNPs, 低于游离的亲和素活力(14.1 U/mg D-biotin). 该方法用于检测蛋白A含量比传统酶联免疫法省时、 省力, 且对检测仪器要求低.     

金纳米微粒表面能量转移及半胱氨酸的高灵敏度高选择性分析法

根据荧光染料在金纳米粒子表面的能量转移,本文建立了一种具有高灵敏和高选择性半胱氨酸分析方法.研究表明,通过静电作用吸附在柠檬酸根包被的金纳米粒子表面的阳离子荧光染料如罗丹明B分子在受光激发时,发生从荧光染料到金属纳米微粒的能量转移,导致荧光染料的荧光猝灭.但当体系中存在半胱氨酸时,由于半胱氨酸与金纳米粒子之间具有更强的共价作用,罗丹明B分子远离金纳米粒子表面,降低了能量转移效率,使得罗丹明B的荧光得到恢复.恢复的荧光强度与0.025～4.5μmol/L半胱氨酸呈很好的线性关系,检测限为8.0nmol/L(3σ),而其他十九种基本氨基酸的响应非常微弱.     

功能性CdS纳米荧光探针荧光增敏法测定人血清白蛋白

目前 ,以荧光分析法对蛋白质进行研究主要采用有机荧光探针[1～ 3 ] .与传统的有机染料 (如罗丹明 )探针相比 ,半导体纳米晶体探针的光强度要高 2 0倍 ,光稳定性要高 1 0 0倍 ,谱线宽度只是有机染料谱线宽度的 1 /3 [4 ] .将半导体纳米晶体作为探针用于测定生物分子 ,将大大提高分析的灵敏度和选择性 ,而目前其应用于生物染色、医疗诊断、DNA序列测定和免疫分析等方面的研究很少 [4 ,5] .本文合成了胶态纳米粒子 Cd S,并在其外表面修饰一层巯基乙酸 ,使其具有水溶性 ,并能与生物分子作用 ,从而可利用其外表面的功能性基团对人血清白蛋白进…     

纳米金免疫凝集比率光度法检测IgG

利用柠檬酸钠还原法制备了13nm胶体金,透射电子显微镜表征其具有良好的单分散性,通过它与牛血清蛋白(BSA)作用的紫外-可见光谱表明其对蛋白具有良好的生物亲和性。以羊抗人免疫球蛋白G(IgG)修饰的金纳米粒子作探针,基于金纳米粒子免疫聚集导致其消光系数和分散度的变化建立了人IgG的比率光度分析方法。结果表明所制备的纳米金标记探针在人IgG浓度100ng/mL～100μg/mL范围内有良好的线性响应,加标法测定结果表明该法具有良好的回收率和精密度。以细胞色素C(CytoC)和辣根过氧化物酶(HRP)两种蛋白质作对照实验,发现所制备的金纳米探针对IgG具有高度的特异性。     

宽pH响应范围的比率荧光纳米探针的构建

基于化学剥离法制备MoS_2量子点,以荧光素和罗丹明B为pH荧光响应基团,经巯基共价修饰在MoS_2量子点表面后构建了宽pH检测范围的比率荧光纳米探针dl-MoS_2。对其光谱学性质和pH响应荧光性质进行了研究。结果表明,dl-MoS_2具有pH选择性识别作用,且对pH响应范围可以通过荧光配体和罗丹明配体的比例进行调节,当荧光素配体与罗丹明配体的摩尔比为1:10时,制备得到的dl-MoS_2探针具有最宽的pH响应范围(pH 4～9),该方法能有效的扩宽荧光探针的pH检测范围。进一步研究表明,dl-MoS_2探针对pH的检测可用作生命体内pH成像检测的荧光探针。     

新型双稀土配合物掺杂的Ag@SiO_2纳米粒子的制备及表征

首先合成配合前驱体对氨基苯甲酸(PABA)-二乙烯三胺五乙酸(DTPA)-3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)及双稀土配合物Eu3+/Tb3+-PABA-DTPA-APTMS,然后采用反相微乳液法成功制备出表面带氨基的核壳型稀土配合物Eu3+/Tb3+-PABA-DTPA-APTMS掺杂的Ag@SiO2荧光纳米粒子.利用透射电子显微镜、荧光光谱、紫外-可见光谱等手段进行表征,并进行了光稳定性及氨基测定等实验,结果表明,该纳米粒子中Eu3+与Tb3+在最大发射峰处的荧光强度较Eu3+/Tb3+-PABA-DTPA-APTMS掺杂的没有银核的SiO2荧光纳米粒子分别提高了3.0和3.4倍,所制备的纳米粒子呈规则球状,具有良好的分散性和光稳定性,纳米粒子表面带有氨基,可不需要进行表面修饰而直接与生物分子反应.该纳米粒子有望作为一种新型的稀土荧光探针应用于高灵敏检测的时间分辨荧光免疫分析、生物传感器、生物芯片等.     

基于氧化铝纳米通道的电化学生物传感器研究

将制备好的氧化铝纳米通道经与3-氨丙基三乙氧基硅烷反应使其表面修饰了氨基后,再在含生物素的缓冲溶液(pH 5.5)中反应12h,制成表面固定了生物素的氧化铝纳米通道,通道孔径约50nm。另取PVC管一段,在其顶端用PVC/THF混合液粘附制备好的聚合物膜,再将上述修饰好的氧化铝纳米通道用有机硅橡胶粘在敏感膜的底部,作为工作电极待用。以生物素-亲和素体系为模型,用经修饰的氧化铝纳米通道为识别载体进行电位法检测,实现了亲和素的检测。亲和素的质量浓度在0.10~0.60mg·L-1范围内与相应的电位变化值之间呈线性关系,检出限(3σ)为0.05mg·L-1。试验结果验证了氧化铝纳米通道电位生物传感器测定生物大分子的可行性。