集成微流体驱动泵的微流控微珠阵列芯片用于基因突变检测的研究

建立了一种基于微泵集成微流控微珠阵列芯片及三磷酸腺苷双磷酸酶(Apyrase)介导的等位基因特异性延伸的基因突变检测方法。将微流控芯片、引物修饰微珠阵列及基于毛细和蒸发作用的微流体驱动泵集成构建检测芯片,待测目标序列流过装配的微球阵列并与微球表面延伸引物杂交,在Apyrase和去除外切酶活性的Klenow DNA聚合酶协同作用下,引物3’末端碱基与目标序列包含的基因突变检测位点匹配则能够发生延伸,并将生物素化的dCTP掺入到引物的延伸序列中并固定在微球表面,链霉亲和素修饰量子点能与微球表面引物延伸序列中的生物素结合并提供荧光信号,而引物3’末端与目标序列存在单碱基不匹配则不能发生延伸。结果表明:采用这种单碱基识别技术,微泵驱动的芯片内可以检测0.2 pmol/L目标序列(信背比>3),液压驱动的芯片内能识别0.5 pmol/L目标序列,而芯片外检测只能识别0.1 nmol/L目标序列,微泵集成芯片在检测基因突变时其灵敏度较芯片外基因突变分析提高了500倍,并在0.5～30 pmol/L目标序列浓度范围内待测序列浓度与检测信号呈良好的线性关系。测定了一个人基因组样本中多药耐药蛋白基因1(MDR1)的两个多态性位点C3435T及G2677T,结果显示该样本具有3435CT及2677TT的基因型组合,此结果与DNA测序结果一致。本方法用于基因突变分析,具有良好的特异性、灵敏性及稳定性。     

一种基于钝顶螺旋藻藻蓝蛋白荧光猝灭法的汞离子传感新方法

采用反复冻融细胞破裂法、硫酸铵分级盐析以及羟基磷灰石柱层析,从钝顶螺旋藻中提取出高纯度的藻蓝蛋白样品,纯度(A62a/A280)达4.1.该蛋白的紫外-可见吸收光谱表明其特征吸收峰为280、360、620nm,荧光光谱表明其最大发射波长为650 nm.以该藻蓝蛋白为荧光探针,发展了一种基于荧光猝灭法的Hg2检测新方法.并考察了缓冲体系、缓冲液pH值、反应时间、温度以及藻蓝蛋白的浓度等因素对汞离子检测的影响,在0.05 mol/L、pH7.5的磷酸二氢钾-磷酸氢二钠缓冲液中,当藻蓝蛋白浓度为3 mg/L、反应时间为30 min、反应温度为30℃时,该方法的线性范围为0.1～10μmol/L,检出限为0.056 μmol/L.该方法表现出良好的汞离子传感选择性,而且当干扰离子与汞离子的浓度比为40∶1时,多种共存离子对汞离子的检测影响较小.该方法荧光探针提取容易,价格低且环境友好,具有较高的灵敏度和较好的重现性.     

基于磁纳米颗粒和分子间裂分G-四链体-血红素DNA酶的Ag+和半胱氨酸传感器研究

以磁纳米颗粒为固定DNA探针的固相载体,发展了一种基于分子间裂分G-四链体-血红素DNA酶的Ag＋和半胱氨酸传感器。当磁纳米颗粒表面DNA二聚体中富鸟嘌呤( G)序列与Ag＋结合时,Ag＋可有效地阻止碱基G之间Hoogsteen氢键的形成,破坏G-四链体结构。而半胱氨酸存在时,巯基与Ag＋之间相互作用,将Ag＋从碱基G上取代下来,促进G-四链体的重新形成,显示出类过氧化物酶的催化活性,催化2,2＇-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻挫啉-6-磺酸(ABTS)-H2O2反应体系的显色反应。本方法可以直接通过磁分离从样品中将检测探针与复杂体系中的干扰组分分离,有效提高了灵敏度,降低了背景信号,实现了实际样品中Ag＋和半胱氨酸的快速、灵敏、特异的比色分析。在最优条件下,Ag＋的线性检测范围为0.5~100 nmol/L,检出限为0.2 nmol/L;对半胱氨酸的线性检测范围为0.1~80 nmol/L,检出限为0.04 nmol/L。     

基于滚环扩增及串联G-四链体-血红素DNA酶的高灵敏“Turn-on”型Hg~(2+)传感器研究

以聚苯乙烯微球为载体,利用滚环放大技术,发展了一种以串联G-四链体-血红素DNA酶催化及T-Hg~(2+)-T特异识别为基础的"Turn-on"型Hg~(2+)高灵敏生物传感器,用于尿液样本中Hg~(2+)的高效检测。通过链霉亲和素和生物素的特异性结合,将富T生物素化Hg~(2+)捕获探针固定至微球表面,当Hg~(2+)存在时,通过形成T-Hg~(2+)-T结构将含有G-四链体互补序列的环化单链DNA序列捕获至微球表面,滚环扩增后在微球表面产生大量包含串联G-四链体的DNA序列。当氯化血红素(Hemin)插入G-四链体后,形成具有增强催化活性的G-四链体-hemin DNA酶,可催化ABTS和H_2O_2反应形成ABTS~(·+),在420 nm处具有最大吸收。考察了多种因素对检测体系的影响,在最优实验条件下,此方法对Hg~(2+)的线性检测范围为0.4~100 pmol/L,检出限为0.3pmol/L(S/N=3),回归方程为△A_(420 nm)=0.1+0.0019C_(Hg~(2+))(pmol/L)。当共存离子大量存在时,传感器对Hg~(2+)仍然具有高的选择性。应用于尿液样品中Hg~(2+)检测,加标回收率为94.0%~106.0%,相对标准偏差(RSD)为1.4%~2.6%。此方法具有良好的选择性、灵敏度及抗干扰能力,可用于复杂样品中Hg~(2+)的检测。     

镧、铈稀土氧化物对三效催化剂性能的影响

将La2O3和 CeO2两种稀土分别引入γ-Al2O3胶液中,将此两种溶液负载到堇青石蜂窝陶瓷体上,采用浸渍法负载贵金属Pd和 Rh,制得催化剂.分别对以上催化剂进行了活性评价,比表面积测定.结果表明,引入La2O3的催化剂比表面积远远大于未引入稀土的催化剂,引入La2O3, CeO2的混合稀土量与催化剂活性不是成正比关系, 一般胶与稀土的比例12∶ 1较为合适.适当加入一些碱土金属氧化物,过渡金属化合物,可起到提高催化剂的热稳定性及活性的作用.     

基于DNAzyme催化介导双循环等温信号扩增策略的高灵敏牛结核杆菌传感方法研究

建立了一种8-17 DNAzyme催化介导双循环等温信号放大的牛结核分枝杆菌高灵敏荧光传感方法。牛结核杆菌靶序列与探针H₁杂交,导致其发夹结构发生变化,发夹环部缩小,此时Pb²⁺激活的8-17 DNAzyme活性中心作用于切割位点,释放出引发链和牛结核杆菌靶序列,释放的牛结核杆菌靶序列被重新利用,与H₁杂交构建上游循环。引发链与H₂杂交打开其发夹结构,随后信号链S₃与打开后的H₂结合,并被Pb²⁺激活的8-17 DNAzyme活性中心识别,切割释放出荧光报告基团,打开的H₂可重复利用与S₃杂交结合并切割,构建下游循环。在最优实验条件下,对牛结核分枝杆菌特异性序列检测的线性范围为200 amol/L～1 pmol/L,检出限为100 amol/L (S/N=3),回归方程为F=4.834lgC(牛结核杆菌靶序列,amol/L)+4.057。将此方法应用于牛血液中牛结核分支杆菌含量检测,加标回收...     

硅壳包被的核壳型量子点荧光纳米颗粒的制备及其细菌计数的应用

以氧化镉和硬脂酸锌为前驱体,合成了CdSe/ZnS核壳型量子点(QDs).采用反相微乳液技术,在温和条件下实现了硅壳包被的CdSe/ZnS荧光纳米颗粒的成功制备.在戊二醛的交联作用下,以金黄色葡萄球菌(S.aureus)为目标细菌、荧光纳米颗粒为荧光探针,建立了一种高灵敏的、简单快速的细菌计数的方法,并借助荧光显微镜成功地进行成像探测研究.通过考察荧光纳米颗粒与细菌的孵育时间、包入硅壳的核壳量子点质量等多种因素的影响.在最优化条件下,本方法的线性范围为5×102～5×107 CFU/mL;检出限为500 CFU/mL;线性回归方程为Y=494.96749X- 1194.25738(R=0.9960).本方法操作简单,检测时间短,有效克服了传统平板计数方法和基于有机染料的荧光检测方法存在的缺陷,提高了灵敏度.将此法用于6种实际样品的细菌数量测定,检测结果与平板计数方法基本一致,相对标准偏差在3.1％～8.2％之间,结果令人满意.     

3-芳基-1-二茂铁基-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)-2-丙烯酮类衍生物的选择性还原、产物结构表征及其生物活性研究

以烯效唑和苄氯三唑醇为目标先导化合物,通过在分子中引入二茂铁基团,设计合成了两类20个新颖的含二茂铁基取代的三唑醇类衍生物,并对α,β-不饱和二茂铁基酮的选择性还原条件进行了讨论.所合成化合物的结构经元素分析、1HNMR谱和X射线晶体衍射分析得以确证.生物活性测试表明,部分化合物具有一定的植物生长调节活性.     

基于核酸适配体功能化荧光氧化石墨烯的免标记“Turn-off”型Hg2+传感器研究

利用湿化学法制备出具有一定荧光性能的氧化石墨烯(GO)负载金纳米颗粒(AuNPs)复合材料(GO@AuNPs),并将巯基化单链富T核酸适配体(aptamer)结合在该复合材料的金纳米颗粒表面,形成aptamer功能化氧化石墨烯-金纳米颗粒复合物(aptamer-GO@AuNPs)。当汞离子存在时,由于7个T-Hg~(2+)-T结构的配位作用,aptamer折叠形成刚性的发夹状双链DNA结构,并使Hg~(2+)靠近石墨烯表面(少于1 nm),使得电子可沿着双链DNA通道从石墨烯转移到汞离子,从而猝灭氧化石墨烯的荧光,由此构建了一种基于石墨烯荧光猝灭的"turn-off"型荧光传感器。考察了多种因素对检测体系的影响,在最优实验条件下,此方法对Hg~(2+)的线性检测范围为0.5～80 nmol/L,检出限为0.3 nmol/L。应用于环境水体样品中Hg~(2+)的检测,加标回收率为96.0%～105%,相对标准偏差为1.4%～3.2%。该方法操作简单,有较强的抗干扰能力,灵敏度和选择性高,不需要标记,检测快速,可用于环境水体样品中Hg~(2+)的高灵敏检测。