金属离子Cu~(2+)，Co~(2+)，Ni~(2+)的微芯片电泳分离及化学发光检测

根据流动注射－化学发光的通用实验装置图，设计并通过标准光刻技术，湿化 学刻蚀及热键合技术制作了玻璃微芯片。在该芯片上将毛细管电泳分离与化学发光 检测相联用，鲁米诺和H_2O_2化学发光反应溶液通过实验室自制的微流泵输送。对 所用电压，缓冲溶液和发光试剂流速等实验条件进行了优化。在所选的最佳条件下 ，成功地实现了金属离子Cu~(2+)，Co~(2+)，Ni~(2+)的电泳分离－化学发光检测， 过渡金属离子。     

Investigation of Mixed Chiral Selectors of Different Metal Ion-L-Alanine Complex and β-Cyclodextrin on the Chiral Separation of Dansyl Amino Acids with Capillary Electrophoresis

Chiral separation of dausyl amino acids by capillary electrophoresis using mixed selectors of Mn(ll)-L-alanine complex and β-cyclodextrin (β-CD) was studied. Resolution was considerably superior to that obtained by using either Mn (Ⅱ)-L-alanine complex or β-CD alone. The effects of separation parameters, such as pH value of buffer solution, capillary temperature, the concentration of Mn (Ⅱ)-L-alanine complex, the types of CD and ligand on the migration times and resolutions were investigated. Six different transition metal complexes,Cu(Ⅱ), Zn(Ⅱ), Co(Ⅱ), Ni(Ⅱ), Hg(Ⅱ) and Cd(Ⅱ)-L-alanine complexes have been employed and compared with Mn(Ⅱ)complex. Differences in retention and selectivity were found.The substitution of Cu(Ⅱ), Zn(Ⅱ), Co(Ⅱ) and Ni(Ⅱ) for Mn(Ⅱ) resulted in a better chiral resolution while Hg(Ⅱ) and Cd(Ⅱ) showed poorer resolution abilities. The chiral separation mechanism was also discussed briefly.     

牛血清白蛋白和溶菌酶为双模板蛋白质的表面印迹聚合物的制备及吸附性能

采用反应条件温和的原子转移自由基聚合法(ATRP),以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和丙烯酰胺(AAm)为功能单体,以N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺(DMAPMA)为辅助功能单体,制备了以牛血清白蛋白(BSA)和溶菌酶(Lyz)为双模板蛋白质的表面印迹聚合物(Bi-MIP)。对印迹过程中辅助功能单体的量进行了考察,结果表明,在单一蛋白质溶液和混合蛋白质溶液中,当DMAPMA为20 μL时,制备的Bi-MIP对模板蛋白质BSA和Lyz有较好的吸附容量与选择性。通过静态吸附实验考察了Bi-MIP的吸附性能,并结合Langmuir吸附模型得到聚合物对模板蛋白质BSA和Lyz的最大吸附容量分别为10.2 mg/g和19.2 mg/g。且该印迹聚合物在实际样品中对模板蛋白质也表现出较强的吸附能力和较高的选择性。该方法将为复杂生物样品中同时对双/多种目标蛋白质的识别提供一种新的途径。     

蛋白质的核酸适配体筛选的研究进展

核酸适配体是通过指数富集系统配体进化(SELEX)筛选获得的,与靶标具有高亲和力和特异性结合的单链DNA或RNA。蛋白质是生命进程中的关键功能分子。近年来,以蛋白质为靶标的适配体筛选在蛋白质相关的基础及应用研究领域受到广泛关注。核酸适配体应用性能的优劣取决于其亲和力、特异性与稳定性。目前,适配体筛选方法的优化主要是提高筛选效率、提升适配体性能及降低筛选成本。适配体主要筛选步骤包括复合物分离、核酸库优化、次级库的富集、适配体序列分析以及亲和力表征等。迄今为止,以蛋白质-核酸复合物的分离为核心步骤的适配体筛选方法有20余种。本文归纳总结了2005年以来以蛋白质为靶标的适配体筛选技术,讨论了各方法的缺陷与局限。介绍了核酸库的设计优化方法、适配体的序列特征,以及常用的亲和力表征方法。     

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。     

细菌的核酸适配体筛选的研究进展

核酸适配体(aptamer)是通过指数富集配体系统进化技术(SELEX)筛选的能够以高亲和力和高特异性识别靶标分子或细胞的核糖核酸(RNA)和单链脱氧核糖核酸(ssDNA)。作为化学抗体,核酸适配体的制备和合成比抗体的成本更低。核酸适配体的靶标范围极其广泛,包括小分子、生物大分子、细菌和细胞等。针对细菌靶标筛选的适配体,目前主要应用于食品、医药和环境中的细菌检测。细菌的核酸适配体筛选可以通过离心法将菌体-适配体复合物与游离的适配体分离,并通过荧光成像、荧光光谱分析、流式细胞仪分选、DNA捕获元件、酶联适配体分析等方法表征适配体与靶标的相互作用。筛选出的适配体可结合生物、化学检测方法用于细菌检测。本文介绍了细菌适配体的筛选和表征方法以及基于适配体的检测方法的最新进展,分析了不同检测方法的利弊,并列出了2011~2015年筛选的细菌的核酸适配体。     

毛细管电泳法表征多肽及糖蛋白的稳定性

建立了毛细管电泳表征多肽和糖蛋白稳定性的方法。分别以血管紧张素II(Ang II)和植物血球凝集素(PHA)、牛凝血酶(B-Thr)、人凝血酶(H-Thr)、辣根过氧化物酶(HRP)4种糖蛋白为多肽和糖蛋白的模式分子。从样品浓度、电泳缓冲液、样品溶液pH和离子强度等方面优化了血管紧张素II的分离分析条件;从毛细管的选择、样品的电荷状态、电泳缓冲液的选择和分离电压的影响等方面讨论了糖蛋白的分离条件。Ang II和4种糖蛋白的稳定性试验结果表明:Ang II可在pH 7.4的硼酸盐缓冲液(0.02 mol/L)中于4℃下稳定放置48 h; 4种糖蛋白可在pH 7.4硼酸盐缓冲液(0.2 mol/L)中于20,4,-20℃下稳定放置48 h;放置时间大于一周且小于四周时,在-20℃下各蛋白质均保持稳定;放置时间大于两周且小于四周时,只有HRP在上述3个温度下均保持稳定。该方法具有高效、快速、简单、低成本的特点,可广泛应用于多肽和蛋白质的稳定性表征。     

分离技术在新型冠状病毒研究和防疫检测中的应用

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情的爆发给世界公共卫生安全带来前所未有的挑战。随着新型冠状病毒(SARS-CoV-2)相关研究的不断深入,众多分析检测技术相继被应用,推动了病毒检测、疫苗和创新疗法的研发,从而使疫情早日得到控制。分离技术作为生命科学、医学、药学领域的关键技术,操作简单,分离效率高,选择性强,在新型冠状病毒的分离、检测、诊疗及防疫中起到不可替代的作用。该文以SARS-CoV-2或COVID-19为关键词在ISI Web of Science中进行主题检索,归纳了2020年度新型冠状病毒相关的研究论文,简要介绍主要的研究方向,并对国际顶级学术期刊Nature, Science, Cell的论文发表情况进行了统计。通过检索影响因子较高的期刊,综述了新型冠状病毒研究中主要应用的分离技术,并从亲和色谱和尺寸排阻色谱、液相色谱、磁珠分离、离心、微纳分离以及电泳6个方面进行说明。综述统计了亲和色谱和尺寸排阻色谱纯化的病毒相关蛋白,并介绍了其在新型冠状病毒传播、感染机制以及药物筛选中的应用;介绍了液相色谱对病毒候选药物评估以及复杂基质中单一成分的鉴定;介绍了磁珠分离在细胞分离、核酸提取和免疫学检测中的应用;介绍了离心对病毒颗粒、细胞以及血清的分离;介绍了微纳分离结合其他技术以实现病毒蛋白的高灵敏检测;简要介绍了电泳在聚合酶链式反应(PCR)产物分析中的应用。该文综述了2020年度新型冠状病毒研究和防疫检测中分离技术的应用情况,分析了分离技术在新型冠状病毒检测中发挥的作用,旨在为从事分离研究的科研工作者提供一些参考。     

2020年毛细管电泳技术年度回顾

该文为2020年毛细管电泳(capillary electrophoresis, CE)技术年度回顾。归纳总结了以“capillary electrophoresis-mass spectrometry”或“capillary isoelectric focusing”或“micellar electrokinetic chromatography”或“capillary electrophoresis”为关键词在ISI Web of Science数据库中进行主题检索得到的2020年CE技术相关研究论文222篇,以及中文期刊《分析化学》和《色谱》中CE技术相关的研究论文37篇。对2020年影响因子(IF)≥5.0的Analytical Chemistry, Food Chemistry, Analytica Chimica Acta和Talanta等13本期刊的38篇文章报道的科研工作作了逐一介绍;对IF<5.0的期刊中CE技术报道较为集中的Journal of Chromatography A和Electrophoresis两本分析化学类期刊发表40篇文章中的代表性内容作了综合介绍;对重要的中文期刊《分析化学》出版的“核酸适配体专刊”和《色谱》出版的2期CE技术专刊所收录的37篇文章中的工作作了总体介绍。总体来说,2020年CE技术发展趋势仍以毛细管电泳-质谱(CE-MS)的新方法和新应用最为突出,主要集中在CE-MS与电化学检测、固相萃取以及多种毛细管电泳模式的联用方面,CE-MS接口相关的报道较前几年有所减少;常规CE技术则以胶束电动毛细管色谱(MEKC)在复杂样本分析、浓缩富集应用为主,尤其在食品和药品等复杂基质样本分析方面的报道较为集中;此外,我国CE相关领域专家学者的科研成果涵盖了CE在生命科学、临床医学、医药研发、环境科学、天然产物、食品分析等领域的应用,代表了国内CE科研应用水平和现状。     

动态固定化方法制备微酶反应器研究初探

以固定化人工膜为固定相,胰蛋白酶为固定靶蛋白,利用生物功能化色谱的方法,制备固定化微酶反应器,并与HPLC-MS/MS技术联用,检测目标蛋白牛血清白蛋白、肌红蛋白和细胞色素C的酶解效率.实验初步证明,所制备的新型微柱酶解器具有活性高、稳定性高、催化效率高、酶活性持久、快速再生及操作简单等优点.