核酸适配子探针对转移性大肠癌细胞的多靶点成像及其靶标的定量分析

利用核酸适配子对肿瘤细胞的高亲和力靶向识别功能以及量子点的高荧光发射强度和光稳定性等特性,制备了识别不同靶点的核酸适配子探针,将其联合使用实现了对肿瘤细胞的多靶点成像及其靶标的定量分析.使用通过Cell-SELEX技术筛选得到的可特异性识别转移性大肠癌细胞系Lo Vo的7个核酸适配子,分别与量子点QD605偶联制备分子探针.基于流式细胞术的竞争实验结果表明,7个探针可特异性识别靶细胞的不同靶点,相互之间无识别干扰.对靶细胞的荧光成像表明,与单一探针相比,多个探针联合使用可明显提高细胞表面的荧光信号强度,且阳性细胞检出率明显增多,显示出更高的检测灵敏度.使用流式细胞术及荧光成像定量方法分析了7个探针对不同转移特性大肠癌细胞系的识别能力,结果表明,多个探针联合使用可有效评价大肠癌细胞的转移潜能.本研究证实通过多个核酸适配子探针的联合使用可有效提高对靶细胞识别的灵敏度和准确性,为核酸适配子的广泛应用及大肠癌的靶向诊断提供了新的思路和手段.     

核酸适配体生物传感器在农残检测中的研究进展EI北大核心CSCD

由于核酸适配体具有特异性强、亲和力高、制备方便、易修饰、稳定性好、目标物多样性等特点,基于适配体的传感器研究工作一直是广大科研工作者的研究热点。相较于具有特异性识别的生物酶的使用,核酸适配体在农药残留检测中的应用正在发展中,具有广阔的前景。本文主要介绍近两年来核酸适配体生物传感器在农药分子检测领域的相关进展。     

核酸适配体生物传感器在农残检测中的研究进展

由于核酸适配体具有特异性强、亲和力高、制备方便、易修饰、稳定性好、目标物多样性等特点,基于适配体的传感器研究工作一直是广大科研工作者的研究热点。相较于具有特异性识别的生物酶的使用,核酸适配体在农药残留检测中的应用正在发展中,具有广阔的前景。本文主要介绍近两年来核酸适配体生物传感器在农药分子检测领域的相关进展。     

基于cell-SELEX的核酸适配体-纳米材料复合物用于癌细胞检测研究进展

发展高灵敏、高选择性的癌细胞检测方法是实现癌症的早期诊断和治疗的关键.基于cell-SELEX（指数富集配体系统进化法）新技术筛选出的核酸适配体,因其对癌细胞的高亲和力和高特异性,以及体积小、免疫原性小、易于进行化学修饰等优点,已被广泛应用于癌细胞的检测.此外,核酸适配体与纳米材料,包括金属纳米粒子、量子点、纳米二氧化硅和碳纳米材料等结合后,将会增强其对癌细胞的识别能力.本文综述了近年来基于cell-SELEX技术筛选出的核酸适配体与纳米材料结合所形成的复合物作为新型分子工具用于增强癌细胞识别和检测的研究进展,并对此领域的未来发展作了展望.     

基于磁珠分离的酶联适配体检测痕量蛋白质的新型比色分析方法

以核酸适配体作为高效专一的识别/传感元件, 构建了一种新型的磁性分离和特异性捕获的检测方法. 两个适配体通过简单的生物素化修饰, 利用其与凝血酶不同位点的高亲和力形成夹心结构, 其中连接适配体的磁珠可捕获蛋白质, 加入另一个适配体及链霉亲和素标记的辣根过氧化物酶后, 通过比色法实现靶蛋白检测. 该法操作简单, 分析时间短, 对凝血酶的线性响应范围为 10~80 nmol/L, 检出限为 10 nmol/L.     

一种新的分子识别元件:核酸适配子

核酸适配子是一类对靶分子有特异性识别与结合能力的单链寡核苷酸,可通过SELEX技术获得。和抗体相比,核酸适配子具有相对分子质量小、免疫原性低、体外容易修饰、合成简单、配体多样等优点,因此被广泛用于分析化学、医学、药学等领域。介绍了核酸适配子在生物传感器、靶向成像以及靶向给药方面的应用,拓展了分子识别章节的教学内容。     

适配体在癌症诊断与靶向治疗中的研究进展

核酸适配体是利用体外筛选技术,即指数富集的配体系统进化技术(SELEX),从核酸分子文库中得到的寡核苷酸片段。其与靶标物有很高的特异性和亲和力,将适配体作为识别单元的生物传感研究以及适配体偶联成像试剂的生物体内外成像研究在临床诊断中有很大的应用前景,此外,适配体靶向癌细胞或组织的治疗方法相比传统化学治疗副作用更小,在临床上也有极大的应用前景。本文综述了适配体目前在癌症诊断和靶向治疗两个方面的研究进展,并分析现阶段存在的问题以及面临的挑战。     

核酸适配体荧光探针在生化分析和生物成像中的研究进展

核酸适配体是指通过体外筛选技术从核酸文库中筛选出来,能够高特异性、高亲和力识别靶标物的寡核苷酸序列,具有靶标类型广泛、合成简单、相对分子质量小、化学稳定性高、易于进行生物化学修饰等优点。 核酸适配体能够通过折叠成特定的二维或三维构型与靶标物特异性结合,加上合适的信号转导机制,为重要靶标物的研究提供理想的分子识别与分子检测探针。 荧光检测技术具有高灵敏、高分辨率、易于实现多元分析等优点。 将核酸适配体的分子识别特性与荧光优异的光学检测性能相结合,在生命科学研究领域有着广泛的应用空间。 本文主要综述了核酸适配体荧光探针常见的分子设计和信号响应方式,及其在细胞成像、亚细胞成像中的应用研究,并对核酸适配体探针目前面临的一些挑战进行了讨论,最后对其未来的发展方向进行了展望。     

核酸适配体在微流控芯片中筛选及病毒性疾病中应用

核酸适配体是短的、单链DNA或RNA序列。相较于抗体成本高、不稳定、免疫原性、难修饰的问题,核酸适配体作为新一代亲和试剂,有着免疫原性低、易修饰、靶标范围广等优势。通过指数富集配体系统进化技术(Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment,SELEX)可获得与靶标分子特异性结合的核酸适配体,而如何提高核酸适配体筛选效率是核酸适配体广泛应用的一个瓶颈问题。目前,提高核酸适配体筛选效率的方法种类较多,而微流控SELEX的发展,加速了核酸适配体的发现。核酸适配体作为各种靶标的识别分子,具有诊断和治疗特定疾病的潜力。鉴于此,本文重点介绍核酸适配体在微流控芯片领域进行筛选的研究进展,以及阐述其在病毒性疾病中的应用以及展望。     

基于核酸适配体和纳米粒子的光学探针

核酸适配体(aptamer)是一类通过指数富集的配体系统进化技术(SELEX)经体外筛选得到的单链DNA或RNA。核酸适配体借自身形成的空间结构与靶标分子特异性结合,具有靶分子广、亲和力高、特异性强、易改造修饰等特点,因而在生命科学、临床诊断、药物发现和环境科学等方面得以广泛应用。近年来,核酸适配体与纳米技术结合,并利用纳米材料在光学、磁学、电学、化学及生物学方面表现出的特殊性质,实现了对靶标分子高灵敏度、高选择性、简便快速的识别与检测。本文评述了基于核酸适配体-纳米粒子特性的光学探针在生物大分子、金属离子和有机小分子检测等领域的应用现状与发展趋势,主要包括比色法、荧光光谱法、表面增强拉曼光谱法等。     

基于核酸适配体快速可视化检测大田软海绵酸

基于核酸适配体对大田软海绵酸(OA)的特异性靶向功能及核酸适配体对纳米金(AuNPs)聚集特性的影响,构建了以未修饰的核酸适配体为检测探针的定量可视化检测体系。通过分子对接,阐明了所用适配体的活性口袋结构及关键结合位点碱基序列。加入目标物OA后,适配体与其特异性结合,AuNPs失去吸附的适配体而在盐的作用下聚集变色。对NaCl浓度、核酸适配体浓度、Mg2+浓度等条件进行了优化。在最优的条件下,15 min即可快速检出OA,体系吸光度比值(A650/A520)与OA浓度在0～1.4 ng/mL范围内呈线性关系(y=0.5073x+0.2024,R2=0.993),检出限(LOD)为35 pg/mL (S/N=3)。方法可作为高通量筛查OA样品的快速检测方法。     

核酸适配体传感器在黄曲霉毒素B1检测中应用研究进展北大核心CSCD

核酸适配体作为一种新型识别分子,具有亲和力高、稳定性强、制备成本低、特异性强等优点,但其自身不具有信号转换功能,它与靶标分子特异性结合过程,不可产生被检测的物理化学信号。因此,需将核酸适配体与靶标分子特异性识别结合过程转为易于被检测的物理化学信号变化的过程。根据信号转换方式的不同,可将适配体生物传感器分为荧光适配体传感器、比色适配体传感器、电化学适配体传感器和表面拉曼散射适配体传感器。本文对基于以上4种检测信号的核酸适配体生物传感器在黄曲霉毒素(AFB1)检测方面的应用进行综述,并概述该类传感器应用前景和当前面临的挑战。     

核酸适配体在肿瘤靶向治疗方面的研究进展

传统的抗肿瘤药物大多不具有选择性,在临床治疗中产生了严重的毒副作用。核酸适配体是一种小分子核酸,能够与靶标高亲和性、高特异性地结合。选择与癌症发生发展过程密切相关的生物标记物为靶标进行SELEX过程筛选出的核酸适配体自身可作为药物,也可与药物、siRNA、纳米粒等结合构成靶向给药体系,该体系能靶向作用于特定的肿瘤细胞,降低对正常细胞的毒性,用药量显著降低,药效提高。本文综述了近年来核酸适配体直接作为抗肿瘤药物、药物载体、siRNA载体以及作为纳米材料靶向剂构成多元复合靶向给药体系在肿瘤靶向治疗领域的研究进展。     

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。     

基于核酸适配体和金纳米颗粒的荧光比色双模式检测As(Ⅲ)

基于金纳米颗粒(AuNPs)对荧光基团的荧光共振能量转移和其自身独特的光学效应,结合高亲和力和高特异性的核酸适配体,建立了一种荧光和比色双模式检测As(Ⅲ)的方法.将荧光基团修饰的As(Ⅲ)特异的核酸适配体(FAM-Apt)吸附在未修饰的AuNPs表面,FAM-Apt与AuNPs之间发生荧光共振能量转移,导致荧光猝灭....     

特异性检测珍珠龙胆石斑鱼虹彩病毒病的核酸适配体的筛选与鉴定

石斑鱼虹彩病毒是一种核质DNA病毒,不仅给海水养殖造成巨大的经济损失,而且严重威胁全球生物多样性。为了进一步阐明石斑鱼虹彩病毒侵染致病的分子机理,同时为石斑鱼虹彩病毒病的预防、诊断和治疗提供新的理论依据,本研究以珍珠龙胆石斑鱼虹彩病毒(SGIV-Gx)感染的宿主细胞为靶标,采用指数富集配体系统进化技术(SELEX)筛选获得4条核酸适配体(LYGV1、 LYGV2、 LYGV3、 LYGV4),并对核酸适配体的性质进行了系统的分析研究。各条核酸适配体识别SGIV-Gx病毒感染的宿主细胞具有高特异性和高亲和性,筛选的核酸适配体无毒副作用,而且核酸适配体LYGV3具有一定的抗病毒效果。对核酸适配体的靶标性质进行了分析,结果表明,核酸适配体(LYGV1、 LYGV2、 LYGV3、 LYGV4)的靶标可能是细胞膜蛋白或膜蛋白相关成分。其中,核酸适配体LYGV1的靶位点在SGIV-Gx病毒感染细胞2 h后出现在宿主细胞表面,核酸适配体LYGV2、LYGV3和LYGV4的靶位点的出现时间分别为病毒感染细胞后的4、8和6 h。     

基于核酸适体的外泌体分子识别研究进展

自研究者证实外泌体承担了细胞外RNA等物质的运输功能以来, 关于外泌体来源与功能的研究一直备受关注. 近年来外泌体被发现具有作为疾病生物标志物的潜力, 使得拥有特定表面蛋白以及特定装载物的外泌体成为分析化学领域有价值的检测对象. 从化学本质角度来说, 外泌体的获取与分析需要依赖特异性的分子识别过程. 核酸适体作为分子识别单元, 因其特异性强、 亲和力高、 生物活性稳定、 易于合成和保存、 而且其序列和结构上具有可编程性, 易于设计和修饰, 已成功地用在外泌体相关的生物传感体系中. 本文从外泌体的化学组成及其具有生理、 病理意义的组分出发, 从外泌体通用生物标志物识别、癌细胞来源外泌体的检测及外泌体蛋白谱的分析这3个方面综述了以核酸适体作为分子识别单元在外泌体分析领域的代表性工作, 总结了现有的靶向外泌体的核酸适体序列信息以及应用场景, 阐述了利用化学合成与修饰以及DNA自组装等化学调控手段增强核酸适体分子识别性能的最新进展, 并从适用于外泌体分子识别的核酸适体的筛选以及化学修饰的角度, 对未来的研究方向进行了展望.     

核酸适配体亲和色谱的研究进展

核酸适配体亲和色谱是将核酸适配体作为色谱固定相上的亲和配体的一种新型色谱技术。核酸适配体是一种可以特异性地识别目标物的寡聚核苷酸,与免疫抗体相比,核酸适配体在筛选制备、稳定性及应用等方面都显示出独特的优点。本文介绍了核酸适配体亲和色谱在小分子、蛋白质和细胞的分离和分析中的应用,对核酸适配体亲和色谱的研究现状和发展前景进行了综述。     

金属有机骨架材料-核酸适配体荧光法检测沙门氏菌

基于金属有机骨架材料(Uio-66-NH2)的荧光猝灭特性以及对核酸适配体的吸附性,结合核酸适配体的高亲和力与高特异性识别能力,构建了针对沙门氏菌检测的荧光生物传感器,当有荧光素修饰的沙门氏菌、适配体被材料吸附到表面时,由于材料诱导电子转移猝灭了荧光素的荧光,若溶液中存在沙门氏菌,则沙门氏菌与其适配体特异性结合后从材料表面脱附,材料与荧光素之间的电子转移过程被切断,荧光素的荧光恢复。基于此原理构建的荧光传感器的信号与沙门氏菌浓度的对数在101~105cfu/m L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为7 cfu/m L,将该方法用于虾肉样品中沙门氏菌的检测,加标回收率为90.0%~108.0%,该传感器对沙门氏菌有较好的选择性与灵敏度。     

全细胞的核酸适配体筛选的研究进展

核酸适配体(aptamer)是从人工合成的随机单链DNA(ssDNA)或RNA文库中筛选得到的,能够高亲和力、高特异性地与靶标结合的ssDNA或RNA。核酸适配体的靶标范围广,可包括小分子、蛋白质、细胞、微生物等多种靶标。其中以细胞为靶标的适配体在生物感应、分子成像、医学诊断、药物传输和疾病治疗等领域有很大的应用潜能。但全细胞的核酸适配体筛选过程复杂,筛选难度大,筛选的适配体性能不佳是导致目前可用的适配体非常有限的主要原因。由于细胞表面蛋白质在提取纯化过程中分子结构和形态会发生改变,故以膜表面蛋白质为靶标筛选的适配体很难应用于识别整体细胞。以全细胞为靶标的核酸适配体筛选则不需要准确了解细胞表面的分子结构,筛选过程中可保持细胞的天然状态,以全细胞为靶标筛选出的核酸适配体有望直接用于全细胞识别。本文总结了2008~2015年全细胞的核酸适配体筛选的研究进展,介绍了靶细胞的分类、核酸库的设计、筛选条件和方法以及核酸适配体的亲和力表征方法等。并列出全细胞靶标的核酸适配体序列。