基于荧光共振能量转移的核酸适体传感器研究

基于荧光共振能量转移的原理,以修饰于核酸适体上的FAM作为能量供体,以氧化石墨烯作为能量受体,构建了荧光适体传感器,分别对不同浓度的胰岛素和多巴胺进行检测.结果表明,胰岛素的线性检测范围为0.05~10μmol/L,多巴胺的线性检测范围为1~500μmol/L,当胰岛素和多巴胺检测浓度相同时,胰岛素检测信号远强于多巴胺.对胰岛素和多巴胺分别进行特异性实验,发现该传感器对胰岛素和多巴胺有较强的特异性.说明基于荧光共振能量转移的核酸适体传感器不仅可实现多种物质的微量检测,还具有较强的选择性,在生物和医药检测领域应用前景广阔.     

牛血清蛋白纳米金团簇基于荧光共振能量转移法灵敏检测尿酸

基于纳米金团簇(AuNCs)良好的光学稳定性、生物相容性和简单无毒的制备方法,开发了一种具有高度选择性、高灵敏度且可视化的尿酸(UA)传感器.使用牛血清白蛋白(BSA)作为模板合成了BSA-AuNCs.在尿酸氧化酶的催化下,UA产生化学计量的过氧化氢(H2 O2),导致AuNCs的荧光猝灭.此外,发现BSA-AuNCs...     

基于毛细管电泳的量子点荧光共振能量转移检测

荧光共振能量转移（FRET）技术作为一种能在生物活体和体外检测纳米级距离变化的工具,为研究生物大分子内部结构、性质、反应机理及其动态监测,乃至定量分析等提供了一条快速简便的途径。由于量子点（QDs）具有独特的光学性质（宽吸收、窄发射、抗光漂白及荧光可调）,近年来基于QDs的FRET体系已在生物医学传感、免疫及活细胞内生物大分子的相互作用方面得到了广泛应用。     

吖啶黄-纳米金荧光共振能量转移体系增敏法检测高半胱氨酸

以吖啶黄(Acridine Yellow,AY)为供体,纳米金(AuNPs)为受体建立了荧光共振能量转移(FRET)的新体系。体系中AY以非共价的方式吸附在AuNPs上,两者之间发生了有效的能量转移,导致AY的荧光猝灭。由于高半胱氨酸(Homocysteine,Hcys)和纳米金之间可以形成很强的Au-S键,使AY从AuNPs表面释放,进而使体系的荧光恢复。基于增强的荧光信号建立了检测高半胱氨酸的新方法。在最优化的条件下,检测高半胱氨酸的线性范围为5.0×10-10—1.5×10-8mol/L,检出限为0.2×10-10mol/L。     

ZnS∶Cu-罗丹明B的荧光共振能量转移性质

为了解决现有的基于量子点荧光共振能量转移体系的生物毒性问题,选用无毒的ZnS∶Cu量子点与罗丹明B构建新型荧光共振能量转移体系。通过共沉淀法成功制备了形貌均一的ZnS∶Cu纳米晶量子点。在此基础上,测试了不同掺杂浓度的ZnS∶Cu量子点及罗丹明B的荧光光谱。然后,通过对ZnS∶Cu量子点的表面修饰构建了以ZnS∶Cu量子点为供体、罗丹明B为受体的荧光共振能量转移体系。实验结果表明:ZnS∶2%Cu量子点的发光光谱与罗丹明B的吸收光谱在481 nm处有较大重合,说明构建荧光共振能量转移的最佳铜掺杂摩尔分数为2%。通过计算发现以ZnS∶2%Cu量子点为供体、罗丹明B为受体的荧光共振能量转移体系的能量转移效率为25.8%。进一步实验结果表明,罗丹明B浓度也能够影响能量转移。     

基于近红外量子点的荧光共振能量转移生物探针构建及应用

本论文构建了基于近红外量子点In P/Zn S和Cy7(C45H44K3N3O16S4)的荧光共振能量转移(FRET)体系,完成了不同p H值和不同浓度下的FRET体系转换效率的检测。检测结果显示:当量子点浓度保持不变时,随着染料浓度的增加,体系转换效率也随之增加,当In P/Zn S量子点与Cy7浓度比为1∶250时,转换效率高达68%。细胞测试结果表明,FRET体系对p H值有较高敏感度,对细胞微环境p H值的检测精度可达0.1,该体系可以作为敏感型FRET探针用于生物微环境检测。     

CdTe量子点-铜酞菁复合体系荧光共振能量转移的研究

以波长为780 nm、重复频率为76 MHz、脉宽为130 fs的飞秒激光作为激发光源, 采用超快时间分辨光谱技术研究了CdTe量子点-铜酞菁复合体系的荧光共振能量转移. 实验结果表明, 在780 nm的双光子激发条件下, 复合体系中CdTe量子点的荧光寿命随着铜酞菁溶液浓度的增加而减少, 荧光共振能量转移效率增加. 同时也研究了激发功率对荧光共振能量转移效率的影响. 结果表明, 随着激发光功率的增加, 复合体系溶液中CdTe量子点的荧光寿命增加, 荧光共振能量转移效率减小, 其物理机理是因为高激发功率下的热效应和由双光子诱导的高阶激发态的跃迁. 当激发光功率为200 mW时, 双光子荧光共振能量转移效率为43.8%. 研究表明CdTe量子点-铜酞菁复合体系是非常有潜力的第三代光敏剂.     

CdTe量子点-罗丹明B荧光共振能量转移法测定溶菌酶

合成了以硫代乙醇酸为稳定剂的CdTe量子点,以发射波长为530 nm的量子点为供体,罗丹明B为受体,建立一种以十六烷基三甲基溴化铵为介质的荧光共振能量体系检测溶菌酶含片中溶菌酶含量的方法。结果表明:在pH=5.0时,溶菌酶的浓度与共振能量转移效率降低值在2×10^-7~ 8×10^-6 mol·L^-1范围内呈线性关系,其线性方程为Y=306.07-13.85X,相关系数为0.991 0,检出限为2×10^-8 mol·L^-1,RSD为5.8%,平均回收率为101%(n=5)。     

CdSe和CdTe量子点荧光共振能量转移的荧光场三维数值分析

量子点虽然广泛应用于生物荧光标记,但仍停留在实验阶段,目前还不能通过实验的办法得到量子点的荧光分布特征。利用有限元的方法对量子点的荧光场分布特征进行了数值模拟计算,选取几种不同材料球形量子点进行电磁散射分析,论述了量子点的荧光场分布规律。通过对单个量子点进行荧光场分析,确定了CdSe量子点、CdTe量子点荧光共振能量转移模型,计算结果表明:量子点的荧光场的分布规律可以由量子点的电磁散射场给出,对量子点散射场的分析有助于我们更细致地了解量子点荧光共振能量转移的过程,对于探知一般实验无法得到的量子点荧光场分布规律是可行的。该结果对控制量子点的荧光分布,提高量子点荧光效率具有重要的实际意义。     

基于紫外光诱导血浆的三维同步荧光光谱共振能量转移及能量再吸收的分析

利用三维同步荧光光谱技术研究了不同浓度的血浆溶液在紫外光波段的同步荧光光谱.实验结果表明:血浆蛋白的主要的激发峰主要有三个,分别在257 nm、274 nm和280 nm附近,同步荧光光谱峰值大小随着血浆的浓度的变化而有所不同.通过改变△λ值而获得的同步荧光光谱,表明血浆存在三个同步荧光峰,其△λ值分别为90 nm、7...     

A New Fluorescence Resonance Energy Transfer Pair and Its Application to Oligonucleotide Labeling and Fluorescence Resonance Energy Transfer Hybridization Studies

We describe two new fluorescence resonance energy transfer (FRET) compatible labels, their covalent linkage to oligonucleotides, and their use as donor and acceptor, respectively, in FRET hybridization studies. The dyes belong to the cyanine dyes, and water solubility is imparted by a phosphonate which represents a new solubilizing group in DNA labels. They were linked to amino-modified synthetic oligonucleotides via oxysuccinimide (OSI) esters. The studies performed include binding assays, determinations of molecular distances, homogeneous competitive assays, and limits of detection, which are in the order of 5 pmol/L for a 15-mer.     

吖啶橙-罗丹明B荧光共振能量转移猝灭法测定砷

研究了利用吖啶橙(AO)-罗丹明B(RB)共振能量转移荧光猝灭法测定痕量砷的方法。在λ_ex/λ_em=470/580 nm,0.016 mol·L-1 H₂SO₄溶液中,十二烷基苯磺酸钠(DBS)存在下,吖啶橙-罗丹明B能够发生有效的能量转移,使罗丹明B的荧光强度大大增强;在酸性条件下,砷与钼酸铵生成砷钼杂多酸使能量转移体系罗丹明B的荧光猝灭。利用吖啶橙-罗丹明B能量转移荧光猝灭法测定痕量砷,砷在0.01～0.25 mg·L-1范围内与罗丹明B荧光猝灭程度呈良好的线形关系,方法检出限为2.56 μg·L-1。该方法用于茶叶中痕量砷的测定,相对标准偏差为0.48%～0.64%,回收率为98%～103%,结果满意。     

碳点与曙红B间的荧光共振能量转移效应测定培氟沙星

通过构建碳点（CDs,供体）和曙红B（EB,受体）间的荧光共振能量转移（FRET）体系,建立了一种灵敏且具有选择性的检测培氟沙星（PEFL）含量的新方法。以紫叶草为碳源,采用热解法制备了荧光碳点（CDs）,其在水中分散性较好、稳定性较高、量子产率为3.7%。利用高分辨电子显微镜（HRTEM）、X射线电子衍射仪（XRD）和傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）等手段对碳点进行了形貌和结构表征,结果表明,所制得的碳点为无定形态,其表面含有羟基（-OH）和羧基（-COOH）等活性基团。利用能量转移Frster理论,确定CDs和EB之间发生了荧光共振能量转移,从而在CDs和EB之间构建了荧光共振能量转移体系。并考察了影响荧光共振能量转移效应测定培氟沙星的重要因素,如反应介质和酸度、反应时间、供体和受体的浓度和盐效应等。结果表明,在pH 3.0的磷酸盐（PBS）缓冲溶液中,以340 nm为激发波长,碳点将能量转移给曙红B,使得曙红B的荧光信号增强。加入培氟沙星之后,由于培氟沙星与碳点之间相互作用,从而使得碳点的荧光显著增强。并且在优化的实验条件下,培氟沙星的浓度在0.0168~6.71 μg·mL-1范围内与体系的荧光强度改变值（ΔF）之间有较好的线性关系,检出限为0.072 5 ng·mL-1（3s/k,n=11）。一些常见的阳离子（如Fe3+,Al3+,Ca2+,Zn2+,Cr3+,Co2+,Cu2+,Mn2+等）、阴离子（如Cl-,NO-₃,I-,S2-,SCN-,SO2-₄,Br-,NO-₂,IO-₃,F-,ClO-₃,SO2-₃等）和药物（异烟肼,抗坏血酸和肝素钠）及三聚氰胺均不影响培氟沙星含量的测定。将该方法用于甲磺酸培氟沙星胶囊和片剂中PEFL含量的测定,回收率为100.4%~105.1%,相对标准偏差（RSD,n=5）均不大于2.5%,表明该方法可用于甲磺酸培氟沙星药物中培氟沙星的实际检测。该方法具有灵敏度高、选择性好等优点。     

基于银纳米三角片与罗丹明6G的荧光共振能量转移法检测钴离子

以罗丹明6G和牛血清白蛋白的复合物为荧光探针,银纳米三角片为猝灭剂,研究了银纳米三角片与荧光复合物的荧光共振能量转移现象,建立了测定钴离子的荧光分析法。研究发现,一定浓度的荧光复合物与银纳米三角片混合后,由于荧光复合物在银纳米三角片上吸附而发生荧光共振能量转移,荧光猝灭达到80%左右。当钴离子存在时,银纳米三角片与罗丹明6G荧光共振能量转移被破坏,荧光逐渐恢复。随着钴离子浓度的增加,体系荧光值的恢复率(I/I₀)与钴离子的浓度(c_Co2+)有良好的线性关系,线性回归方程为I/I₀=1.054+21.72 c_Co2+,相关系数r2为0.996 2。通过对自然水样进行加标回收检测,实现了钴离子的定量检测,回收率在90.4%～115.1%之间。建立了一种可靠的选择性检测钴离子的荧光分析方法。     

庆大霉素与水溶性CdTe量子点的荧光共振能量转移作用

以巯基丙酸(mercaptopropionic acid,MPA)为稳定剂合成水溶性CdTe最子点(quantum dots,QDs),以CdTe QDs作为能量供体.庆大霉素(Gentamycin,GT)作为能垦受体,建立了荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)体系.在690 nm处可见发射峰,半峰宽约10 nm,在一定范围内荧光强度与GT的含量旱线性关系,线性范围为2～20 mg·L-1,相关系数r=0.986 7.优化了不同的激发波长、pH、离子强度、时间和温度等凼素对反应的影响,并应用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)和高效液相色谱(high-performance liquid chromatography,HPLC)分别表征了化学结构和相对专一性.结果表明巯基丙酸的巯基中S原子和羧基中氧原子与纳米微粒表面的富Cd离子发生了配位作用,CdTe QDs与GT的耦合主要是通过量子点周围巯基丙酸羧基(-COOH)中的氧原子与GT的胺基(-NH2)形成分子问氧键实现的;GT与CdTe QDs的结合率为0.35:1.研究表明GT可以作为检测CdTe QDs标记牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)的荧光增敏剂,荧光强度值增强6倍,应用前景广阔.     

Fluorescence Resonance Energy Transfer and Complex Formation Between Thiazole Orange and Various Dye-DNA Conjugates: Implications in Signaling Nucleic Acid Hybridization

Fluorescence resonance energy transfer (FRET) was investigated between the intercalating dye thiazole orange (TO), and the dyes Cyanine 3 (Cy3), Cyanine 5 (Cy5), Carboxytetramethyl Rhodamine (TAMRA), Iowa Black FQ (IabFQ), and Iowa Black RQ (IabRQ), which were covalently immobilized at the end of dsDNA oligonucleotides. In addition to determining that TO was an effective energy donor, FRET efficiency data obtained from fluorescence lifetime measurements indicated that TO intercalated near the middle of the 19mer oligonucleotide sequence that was used in this study. Discrepancies in FRET efficiencies obtained from intensity and lifetime measurements led to the investigation of non-fluorescent complex formation between TAMRA and modified TO. The hydrophobicity of TO was modified by the addition of either an alkyl or polyethylene glycol (PEG) side-chain to study effects of dimer and aggregate formation. It was found that at stoichiometric excesses of modified TO, fluorescence quenching of TAMRA was observed, and that this could be correlated to the hydrophobicity of a TO-chain species. The TAMRA:TO-chain association constant for the TO-alkyl system was 0.043+/-0.002 M(-1), while that obtained for the TO-PEG was 0.037+/-0.002 M(-1). From the perspective of method development for the transduction of hybridization events, we present and evaluate a variety of schemes based on energy transfer between TO and an acceptor dye, and discuss the implications of complex formation in such schemes.     

Homogeneous Detection of Specific DNA Sequences by Fluorescence Quenching and Energy Transfer

The use of fluorescence quenching and energy transfer in DNA hybridization assays is reviewed. Placement of DNA probe labels within interacting distances by hybridization of DNA probes to target DNA or to one another allows rapid homogeneous analysis of specific DNA sequences. Due to the inherently lower sensitivity relative to heterogeneous assays, the fluorescence assays have been coupled with DNA amplification methods such as PCR to provide highly sensitive, clinically relevant homogeneous assays which can be performed in closed systems.