基于裂开型核酸适配体的液晶生物传感检测三磷酸腺苷

利用“适配体-目标分子-适配体”的“三明治”夹心方式构建液晶生物传感检测三磷酸腺苷(ATP). 将ATP核酸适配体片段作为捕获探针固定在经TEA/DMOAP混合组装膜修饰的玻片基底表面, 当ATP存在时, 裂开的两部分核酸适配体与ATP结合形成双链结构, 有效诱导液晶分子取向发生变化从而引起光学信号的亮度及颜色发生变化, 实现对ATP的检测, 该方法在ATP浓度为10 nmol/L时仍可观测到明显的光学信号变化. 这种“适配体-目标分子-适配体”的“三明治”夹心式液晶生物传感方法具有无需标记, 操作简单等特点, 在快速检测小分子等物质领域中有广泛的应用前景.     

微悬臂梁生化传感器在液体环境中的应用

微悬臂梁由于其体积小、响应速度快、灵敏度高和易于集成等特点,已迅速发展成为一门新兴的传感器技术.本文简要介绍了微悬臂梁传感器的工作原理和信号读出方法,概括了近年来它在液体环境中的研究现状,并对其性能特点和局限性进行了讨论,展望了该类型传感器今后的研究趋势.     

三磷酸腺苷、二磷酸腺苷和一磷酸腺苷的毛细管电泳分析研究

研究了三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)和一磷酸腺苷(AMP)的毛细管电泳行为，考察了运行缓冲液的pH值、磷酸盐浓度、分离电压、分离温度等因素对这三种化合物的迁移时间和分离效果的影响。结果发现，这些因素对上述三种化合物的分离有显著的影响，在优化的分离条件下，三种物质在10min内可得到分离。方法的检出限为0．125mg／mL，线性范围为0．125～2．00mg／mL。相关系数为0．991～0．997。     

基于共面薄膜金电极的三磷酸腺苷适体传感器

为了检测三磷酸腺苷(ATP)的浓度,利用微系统(MEMS)技术小批量加工薄膜金电极,采用自组装法将巯基修饰的三磷酸腺苷适体固定到金电极表面,以三磷酸腺苷适体作为识别元件,构建了一种基于共面薄膜金电极的三磷酸腺苷适体传感器。依据核酸磷酸骨架荷负电特性静电排斥[Fe(CN)6]3!/4!所引起的阻抗变化实现对ATP浓度的检测。首先采用电化学阻抗谱法研究了裸金电极及ATP加入前后、6-巯基己醇封闭电极前后以及不同自组装时间(3,8,15,24和30 h)条件下,电极在电化学阻抗溶液中阻抗值变化。然后研究了不同浓度ATP适体传感器的电化学阻抗谱以及适体传感器的线性度和重复性。结果表明,在自组装时间为24 h,使用6-巯基己醇封闭金电极的条件下,此传感器线性测量范围可达到1~500 nmol/L,检出限为1 nmol/L,线性相关系数为0.9842。此传感器制作简单,检出限低且重复性好。     

基于金纳米颗粒的裂分型适配体传感器检测三磷酸腺苷

构建了一种基于金纳米颗粒(Gold nanoparticles,AuNPs)的裂分型适配体荧光传感器,用于检测三磷酸腺苷(ATP).将ATP核酸适配体序列分裂为P1和P2两个片段,在P1的5′端修饰荧光基团羧基荧光素(FAM),3′端巯基化修饰的P2通过Au—S键以自组装的方式修饰在AuNPs表面.未加入ATP时,P1...     

基于生物发光的高灵敏度三磷酸腺苷检测研究

在微生物检测和食品安全控制中需要对低浓度的三磷酸腺苷(ATP)做出快速准确的测定,基于ATP光学反应原理,设计了一种微量光学反应池,结合萤火虫素-萤火虫素酶发光技术,构建了一种用于现场检测的高灵敏度ATP光学传感器系统.传感器响应波长为550 nm,ATP生物发光反应适宜pH为7.8,在优化实验条件下,发光强度和ATP浓度在对数坐标下呈线性相关,检出限可达1×10-16 mol/L ATP,检测样品仅需30 μL,测量时间60 s.这种检测方法具有响应范围宽,测试简便,快速可靠等特点,适用于ATP现场快速检测,具有很好的应用前景.     

基于计时库仑技术的可再生型三磷酸腺苷适配体电化学传感器的研究

构建了一种可再生型三磷酸腺苷(ATP)适配体计时库仑电化学传感器.将一条短链DNA通过AuS键自组装固定在电极表面, ATP的核酸适配体与该短链DNA杂交而结合在电极表面.带负电的DNA通过静电吸引结合电解液中的六氨合钌(RuHex)阳离子.当传感器和靶分子ATP孵育后,ATP与核酸适配体结合,使适配体链从电极表面解离,电极表面吸附的DNA量减少,结合RuHex的量随之降低.通过计时库仑技术检测RuHex响应信号降低的量 ,可以对ATP进行定量测定.此传感器的电化学响应信号与ATP浓度对数值呈线性关系,线性检测范围为0.001~100 μmol/L,检出限(S/N=3)为0.5 nmol/L.此传感器检测靶分子ATP后,可以通过简单的操作步骤再生,再生5次后的响应信号为初始信号的90%以上.采用此传感器检测大鼠脑透析液中ATP的含量为(19.2±3.7) nmol/L (n=3).     

基于核酸适体的试纸条检测三磷酸腺苷

将核酸适体（Aptamer）的特异性与纳米金颗粒的独特光学性质相结合,制备了一种适用于小分子检测的干式试纸条。该试纸条以修饰功能化核酸适体（PloyT13-Aptamer）的纳米金为识别元件,在控制线（C）上修饰ployA13序列,与识别元件结合以判断试纸条的有效性;在测试线（T）上修饰与Aptamer部分互补的DNA序列,与待测物形成竞争关系,通过T线上纳米金显色的深浅来定性或定量分析待测物浓度。结果表明,优化实验条件下,观察T线颜色变化可实现三磷酸腺苷（ATP）的肉眼定性检测,视觉检出限为10μmol/L。使用Image J软件进行定量分析,试纸条检测范围为10～1000μmol/L,检出限为2.4μmol/L。该试纸条生物传感器可以在10 min内得出检测结果且特异性良好,血清中回收率为104.4%～119.0%,为ATP的现场快速检测提供了一种经济有效的方法。     

紫杉醇微悬臂梁免疫传感器方法的研究

以巯基化的紫杉醇单抗修饰微梁镀金表面,制备了高灵敏的紫杉醇微悬臂梁免疫传感器.利用酶联免疫吸附测定方法对巯基化前后紫杉醇单抗的活性变化,以及巯基化单抗在微梁上的修饰进行检测与验证.采用紫杉醇微悬臂梁免疫传感器对不同浓度的紫杉醇溶液进行检测.结果表明:虽然巯基化后紫杉醇单抗的活性降低了18.6%,但巯基化紫杉醇单抗可以修...     

快速检测细菌总数的便携式生物荧光传感器

细菌数与细菌中三磷酸腺苷(ATP)含量成比例,可通过生物荧光法检测细菌中ATP含量,间接获得细菌总数.研制了一种便携式生物荧光传感器,可依次进行细菌ATP的提取和检测,最终实现对细菌总数的快速检测.以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)作为细菌ATP提取剂,当CTMAB浓度为5 mmol/L、提取时间2 min、中和剂浓度为5 mmol/L时,ATP提取效率最高.在优化的实验条件下,传感器响应光强与细菌总数线性相关,线性范围58～5.89×10.7 cfu/mL,相关系数达0.979.传感器检测结果与传统方法吻合,线性相关系数为0.873,满足现场使用要求.从加样到ATP提取到最后获得检测结果所需总时间小于5 min.所研制的传感器具有操作简单、易于携带、成本低,适用于食品卫生质量控制、环境检测等领域的细菌总数现场检测.     

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。     

非标记型双底物检测核酸适配体传感器研究

采用电沉积法制备了铁氰化镍(NiHCF)氧化还原电化学探针, 以金纳米粒子(GNPs)为固定核酸适配体的载体构建了非标记型测定凝血酶(TB)和腺苷(AD)的核酸适配体传感器. 采用循环伏安法(CV)和SEM对NiHCF膜进行了表征; 利用电化学阻抗(EIS)对传感器的组装过程进行了监测; 用CV和差分脉冲伏安法(DPV)对该传感器的电化学行为进行了研究. 该传感器对凝血酶的检测在1.0 fg·mL^-1～1.0 μg·mL^-1范围内成良好的线性关系, 相关系数为0.997, 检测限为0.27 fg·mL^-1; 对腺苷的检测在1.0 fg·mL^-1～1.0 ng·mL^-1范围内成良好的线性关系, 相关系数为0.997, 检测限为0.36 fg/mL. 该传感器制备简单, 灵敏度高, 抗干扰能力强.     

基于适体生物传感器的碱性磷酸酯酶化学发光检测腺苷

制备了一种可用于腺苷检测的适体生物传感器,以羧基磁性微球为载体,在其表面组装腺苷适体与地高辛修饰之腺苷适体互补的核酸短链,先加入一定浓度的腺苷,再连接抗地高辛的碱性磷酸酯酶,用化学发光法检测发光值,根据腺苷加入前后化学发光强度的变化来定量检测腺苷。实验考察了羧基磁性微球用量、氨基修饰的腺苷适体用量、地高辛修饰的核酸短链用量及抗地高辛的碱性磷酸酯酶用量对体系组装和腺苷识别的影响。结果显示,优化条件下,在1.0×10~(-7)~1.0×10~(-3)mol/L范围内,腺苷浓度的对数与发光信号呈线性关系(r~2=0.976 9),定量下限为1.0×10~(-7)mol/L。与其他核苷相比,腺苷的选择特异性更好,且在稀释血清中适体对腺苷有很好的特异性识别能力。     

微悬臂生物传感器检测生物素-亲和素相互作用

将生物素共价键合到微悬臂的硅表面, 利用微悬臂传感技术在流动注样条件下研究了生物素-亲和素的动态作用过程, 同时利用原子力显微镜(AFM)力刻蚀技术验证了生物素化硅表面结合亲和素的有效性. 结果显示亲和素与生物素作用产生较大的表面应力驱动微悬臂偏转, 悬臂偏转的程度和速率与亲和素的浓度相关, 亲和素浓度越大, 微悬臂偏转程度也越大, 同时反应速率也更快. 这项工作为开发新型的无标记检测技术, 研究生物分子之间相互作用提供了有益的探索.     

Structural Aspects of the Dephosphorylation of Adenosine Triphosphate Catalyzed by Polyammonium Macrocycles

Abstract

Four polyammonium macrocycles were synthesized and characterized: two with 21-membered rings and differing numbers of oxygen and nitrogen heteroatoms, [21]N₆O (1) and [21]N₅O₂ (2), and two with bipyridine incorporated into the ring, [24]N₄O₂bipy (3) and [27]N₃O₂bipy (4). Their ability to catalyze the dephosphorylation of adenosine triphosphate was examined. It was found that ring size plays a crucial role in the catalytic ability of the macrocycles, with the 21-membered rings being superior to larger macrocycles. Also, rates of dephosphorylation were found to increase with increasing number of nitrogen atoms in the ring. For two of the macrocycles, crystal structures were determined. Macrocycle 2 crystallizes in the tricliriic space group PI, a = 10.692(1), b = 17.037(2), c = 8.1952(8)Å, a = 92.550(9), β = 100.816(9), γ = 106.77(1)°, V = 1396.1(3) ų; the structure was solved to R = 0.089 and R _w = 0.098. Macrocycle 4 crystallizes in the monoclinic space group P2₁/n, a = 14.589(1), b = 15.427(1), c = 16.382(1) Å, b = 90.137(6)°, V = 3687.0(9) ų; the structure was solved to R = 0.056 and R _w = 0.085.     

微悬臂生物传感器

微悬臂生物传感器是基于原子力显微镜和生物传感器发展而来,具有无需标记、快速、实时、灵敏度高等优点,已广泛运用于生物医学、环境监测、医药、食品及军事等多个领域。微悬臂生物传感器已成为当前研究热点。本文对近年来微悬臂生物传感器的研究工作进行了综述,总结了微悬臂传感器中微悬臂梁的结构、工作模式、激励方法和检测方法。国内有关微悬臂传感器的综述多是着重于介绍微悬臂传感器的应用进展,而缺少对微悬臂传感器的检测方法或读出方式做全面而系统的介绍,本文不仅全面且系统地对微悬臂传感器的8种检测方法进行了详细的介绍和分析,还介绍了微悬臂梁的多种典型尺寸、外观和微悬臂传感器工作模式中的"热模式"。针对微悬臂传感器实现特定检测及提高灵敏度的目的,本文总结了微悬臂传感器的表面修饰方法,不仅介绍了国内外微悬臂生物传感器最新的应用动态,还介绍了一种具有自驱动自传感功能的新型微悬臂传感器,并对微悬臂生物传感器的应用前景作了探讨。     

适配体生物传感器在黄曲霉毒素B1检测中的应用

该文首先对黄曲霉毒素B1（AFB1）的相关性质及其传统检测方法进行了介绍,随后概述了近年来基于光学、电化学以及微流控芯片的适配体生物传感器的构建及其在AFB1检测领域中的应用,旨为适配体生物传感器的实际应用提供参考;并通过探讨目前开发的检测方法存在的问题,对适配体生物传感器前景和未来趋势进行了展望。     

基于氧化石墨烯荧光适体传感器的胰岛素检测

采用荧光基团(FAM)标记的核酸适体作为识别元件,氧化石墨烯为淬灭剂,建立了一种高选择性、高灵敏度的核酸适体传感器.核酸适体与氧化石墨烯结合后,荧光淬灭,此时溶液无荧光;加入胰岛素后,溶液中荧光得到恢复.利用荧光分析法检测加入胰岛素前后,溶液中荧光强度的变化,获取了荧光适体传感器的线性度和灵敏度,实现对胰岛素浓度的测定.结果表明,在5×10-8 ～ 1×10-5 mol/L范围内,胰岛素的浓度与溶液中荧光强度有良好的线性关系,检出限为10 nmol/L.采用此方法检测胰岛素,操作简便,检测速度快,准确性高,选择性好,检出限低.