核酸酶催化放大传感体系的设计及其在铅离子比色检测中的应用

基于8-17 DNA酶的催化切割特性和类辣根过氧化物酶DNA酶的氧化还原反应催化特性,发展了一种新型核酸酶催化放大传感体系,并用于Pb2+的比色检测。考察了K+浓度,pH值及反应时间对检测体系的影响。ABTS吸光度变化与Pb2+浓度在5.0～100 nmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为3.0 nmol/L。此外,因Pb2+酶的特异性,本方法对Pb2+具有良好的选择性。     

水体中铜离子的现场可视化半定量快速检测北大核心CSCD

铜是常见重金属污染物之一。开发现场快速检测方法在污染事件的应急检测中至关重要,可为及时采取有效的防治措施提供数据支持。基于脱氧核糖核酸(DNA)稳定的荧光铜纳米颗粒的快速合成以及对铜离子的高特异性,研制了一种紫外光辅助下的铜离子现场快速荧光比色检测方法。经过一系列条件的优化,最终选择以600 nmol/L poly(AT-TA)双链DNA为螯合配位保护剂,2 mmol/L抗坏血酸钠为还原剂,在3-(N-吗啡啉)丙磺酸(MOPS)溶液体系中合成荧光铜纳米颗粒,在便携式紫外手电筒的辅助下,肉眼(佩戴防紫外护目镜)即可观察到铜纳米颗粒橙红色的荧光。在半定量检测中,根据待测样中铜离子浓度的大小,其荧光亮度不同,以不同浓度标准溶液铜离子合成的荧光比色标准系列进行比色,即可实现环境中铜污染水体的现场、肉眼、半定量、快速(<10 min)检测。本方法的肉眼检测最低值为1.5 mg/L(24μmol/L),符合《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)中的三级排放标准值。该方法可为在环境水体铜污染应急事件中的快速现场检测提供一种参考方法。     

分光光度法和比色卡法快速测定蜂蜜中羟甲基糠醛

建立了分光光度法和比色卡法快速测定蜂蜜中羟甲基糠醛(HMF)的方法。通过优化测定条件和显色体系,选择最佳参数,在此基础上制作了比色卡。结果表明,最佳测定波长为550 nm,显色温度为25℃,显色时间为5 min。对甲苯胺溶液的最佳质量浓度为0.15 g/m L,巴比妥酸溶液的最佳质量浓度为5 mg/m L,以体积比为5:1混合后制成显色混合液。该显色混合液可保持稳定10 d。经优化后的分光光度法,在0~8μg/m L范围内HM F浓度与吸光度有良好的线性关系,相关系数为0.9997,加标回收率为95.4%~103.5%,相对标准偏差为0.6%~2.9%。所研制的比色卡的检测范围为0~60 mg/kg。以上两种方法对实际样品的检测结果与国标法的结果基本相符,方法适合于蜂蜜中HMF含量的快速检测。     

基于对Fe~(3+)-H_2O_2-OPD体系荧光和比色信号的增强检测多巴胺

利用多巴胺对Fe~(3+)-H_2O_2-OPD体系荧光和比色信号的增强,建立了一种荧光和比色双模检测的多巴胺传感方法。Fe~(3+)催化H_2O_2氧化无色的邻苯二胺(OPD),生成黄色且具有荧光信号的二氨基吩嗪(DAP),但是该反应很慢。多巴胺通过引发芬顿反应,促进Fe~(3+)-H_2O_2体系持续产生强氧化性的羟基自由基(·OH),从而加快了OPD转化成DAP的速率,使体系溶液颜色加深,荧光增强。基于此原理,通过测量Fe~(3+)-H_2O_2-OPD体系荧光和比色信号随多巴胺浓度的变化,可以实现多巴胺的双模检测。本方法荧光和比色检测多巴胺的线性范围分别为0.05~20#mol/L和0.10~18#mol/L,检出限分别为15 nmol/L和65 nmol/L(S/N=3)。荧光和比色双模式检测方法操作简单、灵敏度高、结果可视化,并增加了检测的准确度。将本方法应用于人尿液中多巴胺的检测,结果良好。     

基于铜纳米线放大的汞离子高灵敏比色检测法

将滚环扩增技术与铜纳米线相结合进行信号放大,建立高选择性、高灵敏的汞离子比色检测新方法。以链霉亲和素修饰的磁珠为探针捕获和分离基质,将生物素修饰的引物链固定到其表面。汞离子存在时,模板链将通过T-Hg^2+-T作用与引物链结合。加入T4连接酶及DNA聚合酶引发滚环扩增反应形成超长单链DNA。与短单链DNA互补形成的长双链DNA可作为铜纳米线沉积模板,加入盐酸释放出大量铜离子催化底物氧化显色。在0.005~1.0 nmol/L范围,汞离子浓度与吸收信号呈良好线性关系,检出限低至3.7 pmol/L。     

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。     

基于非巯基化核酸-纳米金偶联物的核酸比色检测方法研究

通过优化非巯基化核酸(PolyA)和纳米金(AuNPs)的偶联方法,可控地制备出PolyA-DNA-AuNPs偶联物,并将其应用于DNA的比色检测。在低pH条件下,含有多聚腺嘌呤末端的核酸(PolyA-DNA)可被快速吸附到AuNPs表面,然后经过盐老化促进PolyA-DNA与AuNPs的结合,从而可控地制备得到PolyA-DNA-AuNPs偶联物。基于该偶联物与目标ssDNA杂交导致AuNPs聚集,发展了DNA比色检测方法。其灵敏度可达到0.1nmol/L,线性范围为0.3~300nmol/L。该方法与基于传统的巯基化ssDNA-AuNPs偶联物的比色法相比,其检测灵敏度显著提高,动态检测范围显著拓宽。     

硫堇与DNA相互作用及DNA光散射/荧光比率测定方法

在pH4.56的BR缓冲溶液中,DNA能使硫堇的光散射增强,荧光发生猝灭。本实验基于硫堇的三维光谱讨论了其发光属性,并通过在普通荧光光度计上单次扫描同时获得的539nm处的光散射强度(I539)与630nm处的荧光强度(F630)之比,建立了测定痕量DNA的光散射/荧光比率法。当硫堇的浓度为1.0×10-4mol/L时,方法的线性范围为0.1~1.6mg/L,检测限为(3σ)为12.0μg/L。将所建立的方法用于DNA合成样品的测定,回收率为94.9%~107.0%,相对标准偏差小于3.0%。     

图像比色法快速检测土壤中三硝基甲苯

建立了定量分析土壤中TNT的图像比色方法。通过建立溶液数字图像RGB值与溶液浓度间的线性关系,实现了对TNT溶液的定量分析。方法线性范围达到1~80 mg/L,检出限为0.39±0.05 mg/L,定量限为1.32±0.18 mg/L,达到光谱方法定量分析水平。对TNT丙酮溶液以及土壤中的TNT进行了定量分析,结果表明:图像比色法分析土壤中TNT是一种简易、快速、准确、经济的分析方法,在爆炸现场以及环境案件中现场快速检测TNT有着应用前景。     

酶联适配体传感器比色检测牛奶中恩诺沙星残留

通过裁剪分析和共聚焦成像鉴定了适配体的结合域,根据结合域位于3'端茎-环的特点,建立了外切核酸酶Ⅰ依赖的酶联核酸适配体比色分析法检测恩诺沙星残留.波长450 nm吸光度与恩诺沙星浓度呈线性关系,方法的线性范围为36～254 μg/L,检测限为15 μg/L.实际试样检测显示:15个牛奶样本里有6个检出恩诺沙星残留,残留...     

基于高效液相色谱的喹啉类药物对刺参DNA甲基化水平的影响研究

建立了高效液相色谱/紫外法测定刺参组织全基因组DNA甲基化水平的方法,并运用此方法对喹噁啉药物处理过的刺参样品DNA甲基化水平进行分析。色谱条件为:色谱柱为ZORBAX SB-Aq(4.6 mm×250mm;5μm);柱温为30℃;检测波长为280 nm;进样量20μL;流动相为甲醇-7 mmol/L乙酸铵(7∶93),流速为1.0 mL/min。5-甲基脱氧胞苷和脱氧胞苷的质量浓度在0.05~1.0 mg/L范围内时,线性关系良好,相关系数(r)均为0.999 9。5-甲基脱氧胞苷和脱氧胞苷的检出限均为0.05 mg/L,在加标浓度为0.05,0.25,1.0 mg/L时,回收率为90.4%~100.6%,批内、批间相对标准偏差均小于4%。采用CTAB法提取刺参组织DNA,酶解后进行HPLC测定,结果表明:喹噁啉药物处理过的组织样品DNA甲基化水平低于对照组,该类药物通过改变DNA甲基化水平而影响基因的正常表达,可能是其产生遗传毒性的一种机制,建立的方法可以很好地用于全基因组DNA总甲基化水平的检测。     

大肠杆菌O157:H7微滴数字PCR定量方法的建立

以大肠杆菌O157：H7(E. coli O157：H7)rfbE基因为靶基因,建立了可对其准确定量的微滴数字PCR( ddPCR)方法。对ddPCR反应中的探针浓度进行了优化,考察了方法的线性范围、精密度、定量限和检出限。最终确定ddPCR 反应中的最佳探针浓度为300 nmol/L。 E. coli O157：H7基因组 DNA 浓度范围为4~1.25×105拷贝/20μL ddPCR反应液时,ddPCR方法线性相关系数( R2)为0.999。当DNA浓度为760~88400拷贝/20μL 时,方法的精密度最好( RSD<5%)。本方法的定量限为4拷贝/20μL,检出限为3拷贝/20μL。特异性验证结果表明,建立的ddPCR方法特异性良好,对13份猪肉、牛肉和鸡肉样品的检测结果与定量PCR方法检出结果一致。     

基于DNA双链取代策略免标记检测铅离子的研究

建立了一种基于DNA双链取代策略和SYBR GreenⅠ(SG)作为荧光染料插入剂进行免标记铅离子检测的荧光传感方法。SG作为一种染料分子,与单链DNA作用产生的荧光强度很弱,但可以插入双链DNA,使SG荧光强度明显增强。检测时铅离子适配体首先与其部分互补单链DNA杂交形成稳定的双链DNA结构,当溶液中存在铅离子时,铅离子与其适配体特异性结合,双链DNA的数量减少,加入SG可实现铅离子的免标记定量检测。此方法具有灵敏度高、特异性强、简便快速等优点。最低检测浓度为2 nmol/L,检出限(S/N=3)为1.6 nmol/L,实际样品检测结果良好。     

近红外荧光探针天青A检测DNA

近红外荧光探针天青A(AZ)可与DNA结合,结合常数为K=5.90×105L/mol,结合位点数n=0.94碱基对。利用在pH=8.0的tris-HCl缓冲体系中,DNA浓度与天青A的荧光强度呈线性关系,在近红外区建立测定核酸的方法。其检测下限为0.064mg/L;线性范围为0.064~26mg/L(r=0.9942)。本方法具有测试简单、背景干扰小、灵敏度高等优点。     

基于高效液相色谱的喹噁啉类药物对刺参DNA甲基化水平的影响研究

建立了高效液相色谱/紫外法测定刺参组织全基因组DNA甲基化水平的方法,并运用此方法对喹噁啉药物处理过的刺参样品DNA甲基化水平进行分析。色谱条件为:色谱柱为ZORBAX SB-Aq(4.6 mm×250mm;5μm);柱温为30℃;检测波长为280 nm;进样量20μL;流动相为甲醇-7 mmol/L乙酸铵(7∶93),流速为1.0 mL/min。5-甲基脱氧胞苷和脱氧胞苷的质量浓度在0.05~1.0 mg/L范围内时,线性关系良好,相关系数(r)均为0.999 9。5-甲基脱氧胞苷和脱氧胞苷的检出限均为0.05 mg/L,在加标浓度为0.05,0.25,1.0 mg/L时,回收率为90.4%~100.6%,批内、批间相对标准偏差均小于4%。采用CTAB法提取刺参组织DNA,酶解后进行HPLC测定,结果表明:喹噁啉药物处理过的组织样品DNA甲基化水平低于对照组,该类药物通过改变DNA甲基化水平而影响基因的正常表达,可能是其产生遗传毒性的一种机制,建立的方法可以很好地用于全基因组DNA总甲基化水平的检测。     

基于聚多巴胺纳米粒子的荧光共振能量转移法检测microRNA

基于聚多巴胺纳米粒子(PDA NPs)对Cy5标记单链DNA(Cy5-ssDNA)探针的荧光猝灭效应以及脱氧核糖核酸酶Ⅰ(DNaseⅠ)选择性切割DNA/RNA杂合结构中单链DNA的特性,建立了一种用于微小核糖核酸(miRNA)检测的新型恒温信号放大方法.在优化的实验条件下,体系的相对荧光强度(FR)与miR-21浓度的对数值成正比;对miR-21检测的线性范围为10 pmol/L~100 nmol/L,检出限达7 pmol/L.血清加标实验结果表明,该方法可用于生理环境下miR-21的检测.     

基于荧光标记核酸探针及核酸染料SYBR GreenⅠ定量检测单链DNA

建立了同步双色荧光定量检测单链DNA的方法。利用氧化石墨烯将荧光标记核酸探针的荧光猝灭,而当其与待测液中的目标DNA发生杂交反应,生成的双链DNA脱离氧化石墨烯而使得染料荧光得以恢复,同时生成的双链DNA与核酸染料SYBR GreenⅠ结合,使荧光增强。在优化条件下,目标DNA浓度在1×10"10～2×10"9mol/L范围内时,两种荧光染料的荧光强度之和与目标DNA的浓度之间具有良好的线性关系,拟合的回归方程为y=63.388x+9.3862,R2=0.9954,检出限为85 pmol/L。本方法灵敏度高、准确性及选择性好。     

基于氧化石墨烯作为传感平台的DNA电化学阻抗谱传感器制备

制备了一种基于氧化石墨烯作为传感平台的无标记DNA传感器。探针DNA通过π-π堆积作用固定到氧化石墨烯表面,电化学交流阻抗法作为传感表征及检测技术。当传感器识别目标DNA时,由于形成双链结构,双链DNA离开氧化石墨烯表面,进入溶液,使得电化学阻抗值减小。因此,可以利用杂化前后DNA传感器所展现出阻抗值的差异,实现对目标DNA的定量检测。结果表明:目标DNA浓度在1.0×10-8~1.0×10-12mol/L范围内,阻抗值变化与目标DNA浓度的对数呈线性关系,检出限为3.5×10-13mol/L(S/N=3)。此外,传感器能区分互补单碱基错配、完全错配的DNA序列。     

利用模拟酶催化显色和等温核酸扩增反应检测特定序列DNA

基于血红素(Hemin)与G-四联体(G4)所形成模拟酶的催化作用,结合等温指数扩增反应(IEXPAR),建立了特定序列DNA的显色检测方法。目标DNA引发IEXPAR,通过设计模板序列,IEXPAR产生大量富含鸟嘌呤的单链DNA,在K+存在时,该单链DNA可形成G4结构,G4可以与Hemin结合形成具有过氧化物酶活性的模拟酶(Hemin-G4),Hemin-G4催化H2O2氧化2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS),使体系颜色发生变化,反应产物最大吸收波长为421 nm。对显色反应体系中的实验参数进行了优化,包括Hemin浓度、ABTS浓度、H2O2浓度、IEXPAR时间和显色反应时间。在最佳条件下,所建立的体系可以简便、快速检测0.1~10 nmol/L的目标DNA分子,且本方法能够很好地区分单个碱基的差别,具有良好的特异性。     

基于聚乙烯亚胺-金纳米粒子聚集的碘离子检测

聚乙烯亚胺保护的金纳米粒子(PEI-AuNP)可作为一种新型比色探针,用于I~-的检测。碘化物能够诱导PEI-AuNP聚集,使溶液从红色逐渐变成黑色,通过颜色变化可以初步判断碘化物浓度。同时,聚集引起的吸光度变化与I~-的浓度成正比,可实现定量分析。检测限和线性范围分别为0. 8μmol/L和0～57μmol/L。与其他干扰离子相比,该传感器对I~-显示出良好的选择性。所制备的PEI-AuNP无需任何处理即可直接用于检测体系,简化了检测流程,可用于I-定量检测。