Chitosan/Ce(IV) redox polymerization‐based amplification for detection of DNA point mutation

Polymerization‐based signal amplification, a technique developed for use in rapid diagnostic tests, hinges on the ability to localize initiators as a function of interfacial binding events. We report here a new DNA detection method in which polymer growth in redox‐polymerization is used as a means to amplify detection signals. The introduction of biotin‐labeled chitosan (biotin‐CS) with highly dense amino groups into the polymerization amplification as macromolecular reducing agent, beneficially simplifies amplification operation, as well as, provides a large amount of initiation points to improve the sensitivity of detection. DNA hybridization, SA and biotin binding reactions led to the attachment of CS on a solid surface where specific DNA sequences were located. With the addition of the mixture containing monomer AM, crosslinker PEGDA and oxidant CAN onto the CS location, the growth of polymer films was triggered to render the corresponding spots readily distinguishable to the naked eye. Direct visualization of 0.21 fmol target DNA molecules of interest was demonstrated. Non‐small cell lung cancer p53 sequence was further selected as a proof‐of‐principle to detect DNA point mutation. The proposed method exhibited an efficient amplification performance for molecule detection, and paved a new way for visual diagnosis of biomolecules. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2016 , 54, 1929–1937     

数字核酸扩增检测技术的研究与应用进展

近年来,微纳尺度流体控制技术由于具备实现多相、多步和平行反应的优势,已成为传统分析手段的首选的补充和替代方法.其与核酸扩增方法的完美结合,有效推动了数字核酸扩增检测(Digital nucleic acid detection,dNAD)技术的建立与发展.作为可实现单分子水平检测的分析方法,dNAD技术已成为分子诊断领域重要的组成部分.本文回顾了dNAD技术的发展历程,阐述了其检测原理,以及相比于传统方法的优势,对其最新研究与应用进展进行了综述,并对其未来的发展进行了展望.     

基于链置换循环无标记检测端立酶RNA的荧光法

以氧化石墨烯(GO)作为DNA载体和荧光猝灭剂,SYBRGreen Ⅰ(SGⅠ)为荧光信号探针,发夹核酸探针为分子识别探针,基于目标物启动的发夹核酸探针链置换循环反应,建立了一种利用荧光共振能量转移和链置换循环放大技术检测端粒酶RNA (hTR)的荧光新方法.发夹核酸探针hpDNA1和hpDNA2吸附在GO表面,嵌插在发夹DNA探针茎部的SG Ⅰ的荧光信号被GO猝灭.当人工合成的目标物(T1)存在时,T1与hpDNA1杂交打开hpDNA1的茎-环结构而引发hpDNA2与T1之间的链置换循环反应,由此累积产生大量的hpDNA1/hpDNA2杂交双链.刚性的双链DNA脱离GO表面,导致所嵌插的SG Ⅰ产生较强的荧光信号.基于荧光信号的变化,可定量检测0.2～50 nmoL/L的T1,检出限为90 pmol/L.该方法为端粒酶RNA检测提供了一种高灵敏、高特异性且无需标记的荧光新途径.     

基于毛细管电泳的环介导恒温扩增技术检测方法研究

以大肠杆菌(E.coli)为对象,采用环介导恒温扩增技术(LAMP)对其扩增,在实验室自制的毛细管电泳-诱导荧光平台上建立了LAMP产物的检测新方法。引物F3,B3,FIP,BIP扩增的E.coli LAMP产物大小为240 bp。优化的毛细管电泳条件为:毛细管有效长度/总长度(10 cm/15 cm),筛分介质溶液为0.5%羟乙基纤维素(1 300 K),电场强度(100 V/cm),进样条件(100 V/cm,1.0 s)。毛细管电泳时,DNA长度在100~500 bp范围内与其迁移时间呈线性关系,相关系数为0.996。在相同毛细管电泳条件下对E.coli LAMP产物进行分析,并利用这种线性关系在电泳图中对E.coli LAMP产物与假阳性产物做区分,结果表明,毛细管电泳技术不仅可在15 min内实现LAMP产物及附加产物的快速检测,而且可快速区分LAMP阳性及假阳性实验产物。采用建立的毛细管电泳快速检测LAMP产物的方法,对AB0174 E.coli基因实施了LAMP,结果表明该方法适合DNA LAMP产物的快速检测。     

核酸工具酶辅助的信号放大技术在生物分子检测中的应用

核酸工具酶具有催化能力高、序列识别能力强、反应条件温和以及生物相容性好等优势,因而被广泛地应用于核酸、蛋白质和小分子等生物活性分子的分析检测。本文主要对核酸工具酶进行介绍,并对应用于生物分子检测的一些核酸工具酶辅助的信号放大技术进行较为全面的综述,并展望了该技术的应用前景。     

聚丙烯表面的生物相容性修饰: 表面氨基放大还原胺化接枝磷酰胆碱

在氨气氛中对聚丙烯薄膜表面进行等离子处理, 获得了不同浓度的表面氨基. 表面氨基的数量经1,6-己二异氰酸酯键合三(2-氨乙基)胺可成倍增加. 用还原胺化法将磷酰胆碱醛共价接枝到表面氨基上获得了磷酰胆碱改性的聚丙烯薄膜. X射线光电子能谱(XPS)测定结果表明, 接枝磷酰胆碱基团的表面覆盖率可达20%～40%. 衰减全反射傅立叶变换红外(ATR-FTIR)和动态接触角测定结果也都说明磷酸胆碱基团被成功地接枝于聚丙烯表面. 还原胺化法结合等离子处理及表面氨基放大技术, 有望成为获取新型生物材料的一种有效途径.     

一种新型酞菁类光蚀刻记录材料的光生酸性质研究

通过研究对甲苯磺酸酯空心酞菁的性质,发现该化合物在紫外光照射下可生酸,是一种光生酸剂.由于酞菁类化合物本身具有光催化氧化反应的性能,因此这类光生酸剂在光蚀刻技术中将有很好的应用潜能.     

用铜物理显影的多级放大成像过程 Ⅰ.影像强化和节银效应

感光乳剂中卤化银颗粒接收足够的曝光量后可形成潜影,经过显影便成为可见影像。这个过程可以看作是第一级放大。它的放大因子为10~9。但是影像的密度取决于单位面积上显出的银量和银影像的遮盖本领。如果单位面积上显出的银颗粒太少,影像就不能被眼睛或仪器(如密度计)检测出来。单位面积上银颗粒太少可由两个原因造成的:或是因为曝光量太低以致具有可显潜影的颗粒太少;或是因为乳剂层中卤化银颗粒本来就太少。     

邻三甲氧基苯类化合物的选择性去甲基化反应研究

以溴化氢为催化剂,冰醋酸为溶剂,邻三甲氧基苯类化合物（1a~1f）为原料,于室温经选择性去甲基化反应合成了一系列丁香酸衍生物,其结构经¹H NMR和MS(ESI)确证。以丁香酸（2a）的合成为例,优化了合成条件。结果表明：在最佳反应条件(1 1 mmol, 33%HBr 0.35 mL,冰醋酸0.5 mL,于室温反应24 h)下,2收率58%~85%。2a的放大合成收率为75%。     

DNA的滚环扩增合成研究

滚环扩增(RCA)反应作为一种简单高效的等温酶促反应,现已发展为核酸扩增领域的新技术,其产物在组装体搭建和多功能材料的制备方面有着广泛的应用。本文采用琼脂糖凝胶、紫外和透射电镜(TEM)等手段,探究了时间、三磷酸脱氧核糖核苷(dNTPs)、酶以及引物的浓度等因素对脱氧核糖核酸(DNA)滚环扩增产物的影响。结果表明:在反应开始的前30 min,RCA产物的长度受时间的影响比较明显;随着dNTPs浓度的提高,RCA产物的链长增长,浓度也不断提高;酶和引物的浓度对滚环扩增产物的长度没有明显影响,但对RCA产物浓度的影响较大,过量的酶致使RCA产物的含量显著下降。