基于杂交链式反应的适配体传感器用于卡那霉素的比色检测

基于醛基化磁珠颗粒(Aldehyde magnetic beads, AMBs)和DNA杂交链式反应(Hybridization chain reaction, HCR)的信号放大策略,设计了检测卡那霉素(Kanamycin, Kana)的比色适配体生物传感器(Aptasensor)。制备了Mbs@DNA复合物,其上的卡那霉素适配体链与卡那霉素发生特异识别后,释放出互补链,互补链含有设计好的引发序列,可作为信号探针,引发HCR反应,生成的双链DNA(Double-stranded DNA, dsDNA)表现出强负电性,与溶液中带负电金纳米颗粒(Goldnanoparticles, AuNPs)相互排斥,在高盐条件下,AuNPs的稳定性被破坏而发生聚集,导致溶液的颜色从红色变为紫色,吸收光谱也发生变化。本方法检测卡那霉素的线性范围为1.6～32.0 nmol/L,检出限为0.9 nmol/L(S/N=3);实际样品牛奶和蜂蜜样品中卡那霉素的加标回收率在96.0%～105.0%之间,相对标准偏差在3.3%～5.0%之间,说明本方法实用性良好。本方法对卡那霉素的检测具有较高的灵敏度和特异性,...     

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。     

纳米金核酸适配体共振瑞利散射光谱检测卡那霉素的研究

在pH 7.4的硼砂-硼酸缓冲溶液及NaCl存在下,纳米金与卡那霉素适配体可形成稳定的纳米金-核酸适配体复合物。而卡那霉素可与复合物中的适配体形成稳定的结构,并释放出纳米金,此时纳米金在NaCl作用下团聚成较大微粒,导致571 nm处的共振瑞利散射峰强度增强,据此建立了测定卡那霉素的新方法。考察了溶液pH值、NaCl浓度、反应时间、不同序列核酸适配体以及共存物质对测定的影响。在优化实验条件下,卡那霉素浓度在0.02~0.3 mg/L范围内与共振光强度(ΔI)呈良好的线性关系,相关系数(r)为0.995 6,方法检出限(3σ)为2.3μg/L。将该方法用于卡那霉素注射液中卡那霉素含量的测定,结果满意。     

免标记法快速检测牛奶中卡那霉素的研究

发展了一种利用纳米金探针免标记法检测卡那霉素的方法。适配体能够使纳米金在NaCl溶液中保持一定的稳定性,且溶液呈红色,而当卡那霉素存在时,由于适配体与卡那霉素特异性的相互作用,使纳米金的稳定性降低,当NaCl存在时发生聚集,溶液变为蓝紫色,根据溶液在630 nm波长处吸光度值的改变,利用具有固定波长的酶标仪可实现卡那霉素的快速定量检测。检测线性范围为1~10 nmol/L,检出限为1nmol/L,检测过程可在5 min内完成。该方法成功用于牛奶中卡那霉素的检测,具有较好的选择性和较高的灵敏度,对食品中抗生素超标等食品安全问题的监控具有重要意义。     

基于BHHCT-Eu3+@SiO2荧光稀土二氧化硅纳米颗粒的免疫层析试纸条检测卡那霉素

采用微波辅助合成的荧光稀土二氧化硅纳米颗粒(BHHCT-Eu3+@SiO2)为标记物,建立了快速定量检测卡那霉素(Kana)残留的荧光免疫层析方法.实验结果表明,微波辅助合成的BHHCT-Eu3+@SiO2纳米颗粒呈球形,粒径约36 nm,具有良好的荧光发射性能,最大吸收波长和最大发射波长分别为343和615 nm.将BHHCT-Eu3+@SiO2与卡那霉素抗体(Kana-ab)通过醛基化葡聚糖交联,合成了荧光标记抗体Eu3+-Kana-ab,结合定量侧向层析读数仪,建立了牛奶中Kana残留的快速定量检测方法,对Kana的检出限(IC10)为0.85 ng/mL,半数抑制浓度(IC50)为12.76 ng/mL,检测范围(IC20-IC80)为3.0~76.0 ng/mL,牛奶中的Kana的加标回收率范围为93.7%~97.4%,RSD为3.1%~4.6%,与Kana类似物的交叉反应均<1%.牛奶中Kana残留的测定结果与ELISA方法相关性良好.     

基于适配体的石墨烯修饰玻碳电极检测卡那霉素

建立了一种基于适配体和石墨烯修饰玻碳电极检测卡那霉素的方法。卡那霉素适配体(Kanaaptamer)可以吸附在石墨烯(Gr)修饰的电极表面,从而阻碍电化学探针[Fe(CN)6]3-/4-与电极表面的电子传递,然而与含有卡那霉素的样品反应后,卡那霉素能与适配体结合并使其从电极上置换脱落,对界面电子传递的阻碍作用降低,探针的电化学信号得到恢复。通过循环伏安法和原子力显微镜法对该过程进行了表征。该原理被用于对卡那霉素进行电化学检测,结果表明:在优化条件下,用差分脉冲伏安法(DPV)检测卡那霉素时,其线性范围为1×10-6~1×10-5mol/L,检出限为5×10-7mol/L。该方法应用于牛奶样品中卡那霉素的检测,结果满意。     

基于适配体的纳米金比色法快速检测雌二醇研究

单链核酸适配体可以通过静电作用吸附到纳米金表面,保护纳米金免于高盐浓度引起的纳米金凝聚溶液变蓝现象;当加入靶标后,适配体与靶标结合,并从纳米金上解离,纳米金在高盐浓度下发生凝聚,溶液颜色由红变蓝。利用该原理,建立了一种基于适配体的雌二醇纳米金比色快速检测法。首先将雌二醇的适配体与纳米金室温孵育5 min,然后加入不同浓度的雌二醇,再室温孵育5 min,最后加入2 mol/L的NaCl,5min后观察纳米金溶液颜色,并用紫外可见分光光度计分别测定520 nm和620 nm的吸光度值。结果表明,随着雌二醇浓度增高,纳米金溶液的颜色由红变蓝,OD620/OD520比值逐渐增加,最低可以检测到10 ng/mL的雌二醇。利用其他非特异靶标对该方法进行测试表明,结构类似物如雌三醇、雌酮、睾酮等在一定浓度下也会引起纳米金溶液变蓝,而其他类雌激素物质如己烯雌酚、双酚A和溶剂甲醇等非特异靶标即使高浓度下也不会引起纳米金溶液变蓝,表明该方法具有非常好的特异性。该研究为环境内分泌干扰物中雌二醇的快速检测提供了一种新思路。     

催化发夹组装诱导的金纳米颗粒聚集比色检测卡那霉素

建立了基于催化发夹组装诱导的金纳米颗粒聚集检测卡那霉素的方法。利用卡那霉素与适配体的特异性结合释放出引发链,引发吸附于金纳米颗粒表面的催化发夹组装,形成大量双链结构,导致金纳米颗粒在高盐浓度条件下发生聚集。通过凝胶电泳和透射电镜对催化发夹组装和金纳米颗粒的聚集进行了表征并对实验条件进行了优化。结果表明,37℃条件下,发夹探针浓度为160 nmol/L,NaCl浓度为20 mmol/L时,方法的线性检测范围为4.0～160 nmol/L,检测限为1.6 nmol/L。将该方法用于牛奶样品中卡那霉素的加标回收实验,回收率为97.5%～109.0%,相对标准偏差在1.9%～3.0%之间。     

基于核酸等温扩增与侧向层析试纸联用鉴定黑胡椒调味品的真实性

本研究以黑胡椒中木瓜籽掺假为代表性研究对象,开发了一种分子扩增与侧向流动层析（LFA）联用方法,通过整合重组酶聚合酶链式扩增反应（RPA）和LFA技术,实现了对黑胡椒样品中木瓜籽掺假的敏感快速检测。该方法的检出限（LOD）为0.1%,整个检测过程可以在40 min内完成,适用于现场测试,并成功用于鉴定香料黑胡椒的真实性。     

上转换发光免疫层析试纸条快速定量检测己烯雌酚

采用溶剂热法合成上转换纳米颗粒(UCNPs)-NaYF4∶ Yb,Er,进行表面功能化修饰,将其与己烯雌酚(DES)单克隆抗体偶联,制备荧光探针,以牛血清白蛋白-己烯雌酚(BSA-DES)偶联物和羊抗鼠二抗分别喷涂硝酸纤维膜,形成试纸条检测线(T线)和质控线(C线),建立了上转换发光免疫层析试纸条快速定量检测DES的方法.实验结果表明,此试纸条定量检测DES线性范围为25～ 10000 ng/mL(y=0.43927x-0.57647,R2=0.996),检出限为20.84 ng/mL,单个样品检测时间为15 min,批内和批间变异系数均小于10％,特异性识别能力强,在37℃存放下7天检测值RSD的平均值约为15％.加标回收实验显示平均回收率为90.1％～115.2％,相对标准偏差小于5％,与高效液相色谱法有较好的一致性.     

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。     

Simultaneous Quantification of Ampicillin and Kanamycin in Water Samples Based on Lateral Flow Aptasensor Strip with an Internal Line

In this work, a simple and rapid method based on the lateral flow assay (LFA) has been developed for the detection of dual antibiotics. To achieve the quantitative assay and to reduce the non-specific adsorption, an internal system has been developed. A non-specific DNA was exploited as an internal standard and could be recognized by the DNA marker that was coated at the internal line. Two different kinds of aptamers were applied to recognize ampicillin (AMP) and kanamycin (KAM), and the distance between the detection line and conjugate pad was then optimized. Under the optimum conditions, the quantitative assays of AMP (R² = 0.984) and KAM (R² = 0.990) were achieved with dynamic ranges of 0.50 to 500.0 ng/L, and of 0.50 to 1000.0 ng/L, respectively. The LOQs of AMP and KAM were 0.06 ng/L and 0.015 ng/L, respectively. Finally, the proposed method has been successfully applied to analyze aquaculture water, tap water, and lake water, and hospital wastewater, indicating the established method could be used to monitor the environment.     

基于胶体金检测核酸适配子与蛋白相互作用的新方法

基于核酸适配子对靶蛋白的高特异性及胶体金比色法的高度灵敏性,建立了一种分析核酸适配子与靶蛋白亲和力以及简便快速检测蛋白质的新方法.核酸适配子保护的胶体金在高盐条件下可保持稳定,靶蛋白与胶体金竞争结合适配子,使胶体金发生聚沉,呈现颜色变化,可通过检测A520值分析适配子与靶蛋白的亲和力以及蛋白浓度.通过对适配子浓度、靶蛋白浓度、共孵育时间、竞争反应时间和氯化钠浓度等关键因素进行优化,确定了最佳检测条件.     

食品中罂栗碱金标快速检测试剂条的研究

首先以1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCI)方法合成罂粟碱完全抗原;通过改变还原剂加入量,确定纳米金合成条件为每50.0 ml,氯金酸加入1.5 mL柠檬酸三钠;合成金标保护剂量为20.0 mL胶体金溶胶加入1100稀释抗体(12 mg/L)2.0 mL,标记pH值为8.65.以罂粟碱多克隆抗体-纳米金复合物作为分析探针,罂粟碱完全抗原作为竞争抗原,构建分析体系.点样条件抗原质量浓度为1.0 g/L(以蛋白浓度计算);抗原点样量1 μL/条;金标点样量5 μL/条;二抗浓度(羊抗兔)3.3 g/L稀释至13 500;二抗点样量1μL/条.同时在实验中确定了样品提取方法.检测的灵敏度达到10 μg/L,检测时间不超过20 min.与ELISA方法对照结果,对比检测123份样品,准确率100%.     

Development of a Lateral Flow Strip with a Positive Readout for the On-Site Detection of Aflatoxin B1

Aflatoxin B₁ is one of the contamination indicators for food safety monitoring. The rapid and effective assessment and determination of AFB₁ in food is of great importance to dietary safety. The lateral flow assay shows advantages in its simplicity, and rapidity, and provides a visual readout, while the available lateral flow assay for AFB₁ requires a competitive format that produces readings inversely proportional to the AFB₁ concentration, which is counterintuitive and may lead to a potential misinterpretation of the results. Herein, we developed a positive readout aptamer-based lateral flow strip (Apt-strip) for the detection of AFB₁. This Apt-strip relies on the competition between AFB₁ and fluorescein-labeled complementary DNA strands (FAM-cDNA) for affinity binding to limited aptamers against AFB₁ (AFB₁-Apt). In the absence of AFB₁, AFB₁-Apt hybridizes with FAM-cDNA. No signal at the T-line of the Apt-strip was observed. In contrast, AFB₁-Apt binds to AFB₁ in the sample, and then a part of the FAM-cDNA is hybridized with the free AFB₁-Apt, at which time the other unreacted FAM-cDNA is captured by A35-Apt on the T-line. The signal was observed. This method achieved fast detection of AFB₁ with a detection limit (DL) of 0.1 ng/mL, positive readout, and increased sensitivity.     

基于铁氰化铜的非标记型核酸适配体传感器的构建及其对腺苷的检测

采用电化学沉积法在金电极表面制备了铁氰化铜(CuHCF)氧化还原电化学探针,通过CN~-(CuHCF)和金纳米粒子(GNPs)之间形成Au-CN键的强相互作用力,将GNPs组装到电极表面后,再通过Au-S键将巯基化的腺苷适配体组装到电极表面,构建了高灵敏检测腺苷的非标记型核酸适配体传感器。利用电化学阻抗对传感器的组装构建过程进行监测。用循环伏安法和差分脉冲法考察了该传感器的电化学行为,并探讨了支持电解质和扫速对传感器的影响。在最优实验条件下,该传感器对腺苷在100 fg/mL~50.0 ng/mL范围内呈良好的线性响应,相关系数为0.998,检出限为45.0 fg/mL。     

Comparison of Fluorescence Immunochromatographic Assay Strip and Gold Colloidal Immunochromatographic Assay Strip for Detection of Microcystin

Abstract

Microcystins are a family of cyclic polypeptides produced by different species of cyanobacteria (blue green algae), which can form blooms in lakes and water reservoirs. However, it is difficult to detect microcystins directly in the water since the concentration of the toxins in water is usually too low. It is necessary to develop a simple and quick method to detect microcystins. In this paper, different detection characteristics of fluorescence immunochromatography and gold colloidal immunochromatography for analysis of cyanobacterial toxins were studied. These two immunochromatography assays are easy to perform, rapid, sensitive, and their quantitative range is within detectable microcystin concentrations in water samples. The fluorescence immunochromatographic system has the unique advantages of low detection limit, and satisfactory accurate results are obtained. The gold colloidal immunochromatographic system has the strong advantage of direct detection of microcystins at the test site without having to bring the samples back to the laboratory. Therefore, these two techniques supplement each other.     

基于多边形金纳米颗粒的非标记型可卡因适体传感器的研制

实验合成了多边形金纳米颗粒,通过壳聚糖(CHIT)将合成的多边形金纳米颗粒固定在玻碳电极表面,然后通过自组装技术将带巯基的捕获DNA探针固定在修饰有多边形金纳米颗粒的电极表面,利用杂交反应使可卡因适体与DNA捕获探针结合,制成非标记型可卡因适体传感器。以六氨合钌作为电化学指示剂,通过测量传感器与目标物可卡因结合前后电流变化情况对可卡因进行测定。考察了缓冲溶液的pH、可卡因培育时间、扫描速度等对测定的影响。结果表明,在pH为7.40时该传感器的检测范围为1.0×10-10～1.0×10-3 mol/L,检测限为3.0×10-11 mol/L。该传感器制作简单,响应好,抗干扰能力强。