基于甘露糖功能化的水凝胶用于E.coli O157: H7的检测

利用伴刀豆球蛋白A(Con A)的多价结合能力, 结合水凝胶技术与核酸染色技术发展了一种基于甘露糖功能化的水凝胶检测大肠杆菌(E.coli)O157: H7的方法. 以过硫酸铵(APS)为催化剂, 四甲基乙二胺(TEMED)为加速剂, 用丙烯酰胺(AAm)、N,N-二甲基双丙烯酰胺和N-丙烯酰氧琥珀酰亚胺(NAS)合成水凝胶, 通过氨基化甘露糖与NAS发生交联反应, 制备了甘露糖功能化的水凝胶. 当甘露糖功能化的水凝胶加入与Con A共孵育后的菌悬液中时, 由于Con A既能与甘露糖特异性结合, 又能与E.coli O157: H7表面的O-抗原发生免疫反应而紧密连接, 使目标菌被捕获到水凝胶表面, 采用核酸染料SYBR Green Ⅰ对捕获细菌进行染色, 实现了对E.coli O157: H7的核酸标记, 最后通过活体荧光成像系统对水凝胶进行荧光成像, 从而实现对待测样品的检测. 研究结果表明, 该方法可应用于缓冲液体系和混合细菌样品中E.coli O157: H7的特异性检测, 且整个检测步骤包括样品预处理可在2 h内完成. 该方法成本低、易操作, 且具有较好的灵敏度, 可检出3.7×10¹ Cells/mL的目标细菌样品.     

DNA介导荧光铜纳米簇的合成及表征——推荐一个研究型综合化学实验

为达到科研反哺教学、教学创新促进人才培养的目标,有必要对传统化学实验进行改革。在此,基于课题组人员前期科研成果,设计了一个研究型综合化学实验,以DNA分子为模板合成与表征荧光铜纳米簇,并获取稳定合成荧光铜纳米簇的条件。实验内容包括纳米簇的合成、基本光谱分析仪器的使用、光谱数据的处理等。实验交叉融合分析化学、生物化学、纳米科学等多学科前沿知识,实验条件简单温和,实验时长合理,满足实验教学的各项要求,能充分激发学生的科研兴趣、提升综合能力,具有很好的实验教学推广价值。     

细胞内源性分子辅助荧光信号放大策略及细胞成像

细胞内原位信号放大策略是检测低丰度内源性目标物的有效手段, 但多数信号放大策略依赖于外源性辅助物, 不可避免地改变细胞内微环境, 进而对机体造成一定干扰. 针对此问题, 可利用细胞内源性物质(如金属离子、 核酸、 蛋白酶等)实现原位荧光信号放大, 对不同生物标志物进行荧光成像, 此方法对低丰度靶分子检测及成像具有重要意义. 本文对内源性物质辅助信号放大及细胞内荧光成像相关研究进行了归纳整理, 介绍了内源性核酸、 酶、 蛋白质、 三磷酸腺苷(ATP)和金属离子辅助信号放大策略, 并探讨了其信号放大机理; 总结了内源性物质辅助信号放大探针在低丰度物质检测及成像方面的研究进展; 最后展望了该策略在细胞成像方面的优势及应用前景.     

高保真纳米耀斑在生物传感中的应用

传统的纳米耀斑是基于金纳米颗粒（Au NPs）通过金-硫（Au-S）键共价组装功能核酸而成,广泛应用于DNA可编程组装、生物传感、成像和治疗等领域。然而,在细胞环境中,生物硫醇和其他化学物质的干扰是一个长期存在的问题,阻碍了其实际应用。针对此问题,通过升级纳米耀斑实现细胞内的高保真荧光成像,避免生物硫醇和其他化学物质的干扰以获得高保真信号,对细胞内高精度成像具有重要意义。本文对高保真纳米耀斑相关研究进行了归纳整理,系统概述了高保真纳米耀斑的设计原理及其在生物传感中的应用,最后展望了该策略在细胞成像方面的优势及应用前景。