纳米金基因芯片结合通用PCR同时检测多个病原性真菌

基于致病性真菌rDNA基因分型技术,构建采用通用引物的一次PCK法,并结合纳米金新型基因芯片检测系统实现一次对多个临床常见致病性酵母菌的检测分析.用生物素标记的通用引物扩增各真菌DNA片段并与基因芯片杂交,然后将链酶亲和素标记的纳米金结合到杂交体上,杂交信号通过银染反应被放大形成裸眼可见的显色信息.结果表明,通用引物可扩增临床常见的真菌DNA,选用的各探针特异性强、可靠性好,芯片的最低检测值达50 fmol/L.临床样品检测结果与常规鉴定方法结果一致.该技术检测时间短、操作简单、不需要特殊设备,能部分满足临床检测的通量要求,具有很好的临床应用前景.     

生物条形码检测技术及其研究进展

生物条形码检测技术作为一种新的诊断工具,已逐渐应用于蛋白质、核酸和小分子物质的检测。生物条形码技术通过构建"纳米金颗粒-目标物-磁纳米颗粒"三明治结构,利用磁场作用,将结合在纳米金颗粒表面的大量相同序列的寡聚核苷酸洗脱下来,并进一步放大信号,实现对目标物的间接或直接检测。本文介绍了生物条形码检测技术的原理及其应用,综述了生物条形码与生物芯片银染技术、酶标纳米金技术、生物传感器技术、微孔板银染技术以及聚合酶链式反应技术等高灵敏放大信号技术的联合应用;并对其前景进行了展望,探索其最佳反应条件、优化操作步骤和多种物质的残留检测,开发标准化、商业化的生物条形码检测技术免疫试剂盒是未来重要的研究方向。     

DNA功能化纳米金结合基因芯片可视化检测microRNAs

开发了一种纳米金探针结合基因芯片用于micro RNAs(mi RNAs)检测的高灵敏度便携式生物传感器.靶标mi RNAs特异性捕获探针固定在芯片上,通过与纳米金探针杂交进行检测,最后利用过氧化氢(H2O2)还原四氯金酸(HAu Cl4)来放大检测信号.利用单个纳米金探针结合基因芯片可以检测到10 pmol/L的靶标mi RNAs,测得mi R-126在胎牛血清中的回收率为81.5%~109.1%.用这种生物传感器检测肺癌组织样本总RNA中的mi R-126,结果与定量PCR结果具有一致性.利用双纳米金探针进一步提高了检测灵敏度,可以检测到1 fmol/L的mi R-125a-5p.整个分析时间不超过1 h,并且实验结果可以用肉眼观察.这个平台可以同时检测肺癌相关mi R-126和mi R-125a-5p,并且具有费用低、快速和便捷的优势,有望用于mi RNAs的超灵敏可视化检测.     

基于纳米金的显色基因芯片快速检测病原微生物

为构建一种新型的比色芯片,以实现对临床常见感染病原微生物的快速、准确地检测和鉴定.采用纳米金标记巯基修饰的各待检病原微生物的特异性基因片段,与相应的以各待检靶序列的特异性寡核苷酸探针构建成的基因芯片杂交,并通过结合银染反应将杂交信号被放大形成裸眼可见的显色信息来判读检测结果.该芯片技术检测时间短,最低检测值达 100fmol/L.操作方法简单,不需要特殊设备,能部分满足临床检测的通量要求,具有很好的临床应用前景.     

纳米材料作为载体在检测信号放大中的应用进展

纳米材料具有比表面积大、负载量大、易与生物标志物结合等优点,在生物样本检测、蛋白质富集、混合物分离,尤其是检测信号放大方面得到广泛应用。简要综述了纳米金、石墨烯、碳纳米管、碳纳米球、介孔材料在检测信号放大方面的应用,并对其未来的发展方向和前景进行了展望。     

纳米金标记-逐步银染法快速检测金黄色葡萄球菌

将纳米金探针应用于目的核酸的检测,具有与PCR相当的灵敏度和特异性.本研究建立了一种可以在微孔板上快速检测金黄色葡萄球菌的纳米金标记-逐步银染法.该方法利用已包被链霉亲和素的微孔板,将PCR扩增的金黄色葡萄球菌nuc基因与生物素探针、纳米金探针形成的三明治杂交结构锚定其上,然后在低温下逐步银染显色,通过酶标仪检测放大的银染信号.这种纳米金标记-逐步银染法可以在显著降低非特异性背景信号的同时放大银染信号,检测金黄色葡萄球菌nuc基因的灵敏度为1 pmol/L,比常温一步银染法的灵敏度提高约102倍. 51例临床标本的检测结果与PCR法一致,与培养生化鉴定法的检测结果之间无显著性差异(P >0.05). 综上所述,本研究成功构建了金黄色葡萄球菌的纳米金标记-逐步银染法,在病原微生物的快速检测领域表现出广阔的发展潜力.     

银染增强的纳米金标记探针对微量核酸的检测

本研究利用银染增强的纳米金技术建立了一种简单快速的核酸定量方法.该方法基于纳米金与烷巯基修饰的寡核苷酸分子共价键合作用,将纳米微粒报告基团标记在与靶核酸一端序列互补的寡核苷酸上,同时生物素化修饰另一端互补序列.靶核酸与两段寡核苷酸探针杂交后,借亲和素固定在酶标板孔内,通过纳米金催化的银染放大效应产生高灵敏的识别信号,适时记录其吸光度值从而实现核酸分子的定量.该检测方法检测单链核酸分子的灵敏度达0.1 fM,双链分子为10 fM.     

应用纳米金探针检测HSV-2的目视化基因芯片

本实验建立了一种应用金标链霉亲和素探针的目视化高灵敏度检测单纯疱疹病毒2型(HerpesSimplexVirus-2,HSV-2)的基因芯片。该芯片以HSV-2DNA聚合酶的高保守区为靶序列,设计HSV-2特异性引物和探针,通过PCR反应使扩增产物标记上生物素;氨基修饰的探针固定在活化的玻片上,与生物素标记的扩增产物杂交;利用生物素与链酶亲和素高亲合力的特性,加入纳米金标记的链酶亲和素后形成生物素-链酶亲和素-纳米金生物反应放大系统;银染反应后,达到目视化检测HSV-2效果。该HSV-2检测基因芯片能目视化检测出100fmol/L的HSV-2扩增产物,具有灵敏度高,低成本的特点,通过临床标本验证表明该芯片具有较高的准确性。     

应用纳米金探针检测HSV-2的目视化基因芯片

本实验建立了一种应用金标链霉亲和素探针的目视化高灵敏度检测单纯疱疹病毒2型(Herpes Simplex Virus-2, HSV-2)的基因芯片.该芯片以HSV-2 DNA 聚合酶的高保守区为靶序列,设计HSV-2特异性引物和探针,通过PCR反应使扩增产物标记上生物素;氨基修饰的探针固定在活化的玻片上,与生物素标记的扩增产物杂交;利用生物素与链酶亲和素高亲合力的特性,加入纳米金标记的链酶亲和素后形成生物素-链酶亲和素-纳米金生物反应放大系统;银染反应后,达到目视化检测HSV-2效果.该HSV-2检测基因芯片能目视化检测出100fmol/L的HSV-2扩增产物,具有灵敏度高,低成本的特点,通过临床标本验证表明该芯片具有较高的准确性.     

纳米金标记核酸探针检测小反刍兽疫 病毒核酸的研究

试验旨在探讨利用纳米金标记寡核苷酸探针快速检测小反刍兽疫病毒核酸的方法。针对小反刍兽疫病毒N基因的高度保守区设计两条特异寡核苷酸探针,一条探针5’端修饰生物素,另一条探针3’端修饰巯基。巯基化的探针通过Au-S键连接到纳米金颗粒上。靶核酸两端分别与两条探针结合,形成"生物素化探针-靶核酸-纳米金探针"复合物,该复合物通过生物素-亲和素系统,固定在固相载体上,最后银染放大信号。通过肉眼观察法、光镜观察法、分光光度法分析银染灰度,从而间接测定靶核酸的量。初步检测PPRV核酸最低浓度达10fmol/L,所需时间约为1.5h。该方法灵敏度高、操作简单,为临床检测小反刍兽疫病毒核酸提供实验数据和技术支持。     

纳米金标记基因芯片技术的优化

为了建立稳定的纳米金标记基因芯片技术,对点样液,预杂交,纳米金浓度,银染时间等进行了优化,并研究了该芯片方法的灵敏度。结果表明,使用50%DMSO作为点样液效果最好,预杂交会导致杂交信号降低70%,银染时间控制在15 min时候显色清晰且背景较低。该检测方法的灵敏度可达到80 fmol/L,可望在芯片检测领域得到更多的应用。     

基于银染增强的纳米金探针定量检测microRNA

MicroRNA是一类存在于动植物体内的重要的、序列高度同源的基因表达转录后调节因子,近来对microRNA不同表达模式和调节作用的研究要求能够快速、灵敏、特异地检测痕量microRNA的方法．利用纳米金银染增强技术建立了一种简单快速的microRNA定量方法,以纳米金标记的寡核苷酸分子作为信号探针,以生物素标记寡核苷酸分子作为捕获探针,经链霉亲和素-生物素作用将靶序列捕获在固相载体酶标孔上,继而通过纳米金催化的银染增强放大效应产生高灵敏的识别信号,记录其吸光度值从而实现microRNA分子的定量．用该方法检测小鼠肝脏,脑组织中miR-122a和miR-128各自的含量及合成miR-122a,结果表明其在良好的线形范围(10 pmol/L～10 fmol/L)内最低检测限为10 fmol/L,能够特异地区别单核苷酸错配的靶microRNA．     

酪胺信号放大-量子点标记银染增强的基因芯片可视化检测方法的建立

目的:建立一种酪胺信号放大-量子点标记银染增强的基因芯片可视化检测方法,提高基因芯片检测的灵敏度。方法:待测靶基因与固定在玻片上的探针杂交,依次加入链霉亲和素标记的辣根过氧化物酶、生物素标记的酪胺及链霉亲和素标记的量子点,37℃孵育,然后加入银增强试剂显色,最后用可视化生物芯片扫描仪扫描并记录结果;以牛布鲁菌210105株为检测对象,以酪胺信号放大-荧光素Cy3(TSA-Cy3)检测法为对照方法,测定酪胺信号放大-量子点标记银染增强(TSA-QDS)检测法的灵敏度。结果:确定了基因芯片量子点标记银染增强可视化检测方法的检测流程,优化了检测条件,并考察了检测灵敏度。优化的检测条件为:酪胺-生物素稀释比例为1∶4000,链酶亲和素标记的量子点稀释比例为1∶50,37℃孵育时间为25~30 min,银染增强时间为6~7 min。检测牛布鲁菌的灵敏度为103CFU/mL。结论:该方法实现了基因芯片高灵敏度可视化检测,其灵敏度与荧光法相当,并且有可视化的优势。     

基于纳米金复合探针的基因芯片膜转印检测法

建立了一种基于纳米金复合探针的基因芯片膜转印核酸检测新方法。首先,用纳米金颗粒同时标记检测探针P2和两种长短不同且生物素化的信号探针 (T10,T40),其中检测探针与靶DNA 5￠端互补,两种信号探针起信号放大作用。当靶DNA分子存在时,芯片表面捕捉探针P1 (与靶DNA分子3￠端互补) 通过碱基互补配对原则结合靶DNA分子,将其固定于芯片上,同时检测探针通过与靶DNA 5￠端互补配对将纳米金复合探针结合于芯片表面,结果在芯片表面形成“三明治”结构,后通过链霉亲和素-生物素反应,使芯片表面对应有靶DNA分子的部位结合上碱性磷酸酶,最后利用BCIP/NBT显色系统使芯片表面信号结果镜面转印至尼龙膜表面。当检测探针和信号探针摩尔比为1∶10,T10和T40摩尔比为9:1时可以检测1 pmol/L合成靶DNA分子或0.23 pmol/L结核分枝杆菌16S rDNA PCR扩增产物,检测结果通过普通的光学扫描仪读取或肉眼直接判读信号有无。本芯片检测系统灵敏度高,操作方法简单、快速,不需要特殊仪器设备,在生物分子的检测方面具有较高的应用价值。     

纳米金在基因突变检测及SNP分析中的应用

对特异核苷酸序列的高选择性检测在生物医学研究和临床检测中日趋重要. 纳米金特殊的光学性质、电学性质、化学性质、以及良好的生物相容性,使之成为检测生物大分子的首选工具.本文介绍了几种典型的基因突变检测及单核苷酸多态性(SNP)分析系统：基因芯片、生物传感器和光学检测系统.综述了多种颇有新意的检测方法和原理,详细阐明了它们的检测机制和研究进展,分析并比较了纳米金不同的作用方式,为纳米金在突变检测上的进一步研究提供了一定思路和参考.     

基因芯片技术检测3种肠道病原微生物方法的建立

目的:建立一种运用多重PCR和基因芯片技术检测和鉴定伤寒沙门氏菌、痢疾杆菌和单核细胞增生利斯特菌的方法。方法:分别选取伤寒沙门氏菌染色体ViaB区域中编码调控Vi抗原表达的基因(vipR)、痢疾杆菌编码侵袭质粒抗原H基因(ipaH)和单核细胞增生利斯特菌溶血素基因(hlyA)设计引物和探针,探针3'端进行氨基修饰,下游引物标记荧光素Cy3。在优化的PCR和杂交反应条件下,进行三重PCR扩增,产物与包括3种致病菌特异性探针的基因芯片杂交。在评价基因芯片的特异性和灵敏度之后,对临床样本进行检测。结果:只有3种目的致病菌的PCR产物在相应探针位置出现特异性信号,其他阴性细菌均无信号出现;3种致病菌的检测灵敏度均可达到103CFU/mL;检测30例临床样本的结果与常规细菌学培养结果一致。结论:所建立的可同时检测伤寒沙门氏菌、痢疾杆菌和单核细胞增生利斯特菌的基因芯片方法快速、准确,特异性高,重复性好,为3种肠道致病菌的快速检测和鉴定提供了新方法和新思路。     

基因芯片技术在病毒性病原体检测中的研究进展

基因芯片技术具有高通量、高度平行性、高度自动化的特点。在对传染病病原体的研究中,基因芯片技术已应用于耐药性相关遗传多态性分析、基因分型、生物种系的遗传进化分析、宿主与病原体相互关系分析、病原体检测等。但在病原体检测方面,与检测细菌相比,基因芯片技术对病毒的高通量检测难度较大。简要介绍了目前基因芯片技术在病毒性病原体检测中的研究进展、所采用探针的类型及设计原则、基因芯片杂交结果的影响因素等。     

基于纳米金的比色分析法在核酸检测中的应用

随着纳米技术的发展,运用纳米粒子检测核酸成为研究的热点.在众多检测方法中,基于纳米金的比色分析法操作较为简便,只需普通光学仪器甚至肉眼即可观察结果,从而表现出广阔的市场及临床应用前景.基于纳米金的比色分析法有多种,不同检测原理的方法在灵敏度和实用性上存在差异.根据纳米金是否经寡核苷酸探针修饰可将其分为基于功能化纳米金的比色分析法和基于未功能化纳米金的比色分析法,前者又分为利用纳米金颜色变化的聚集反应体系以及利用纳米金特殊氧化-还原能力的银染增强体系.     

功能化GNPs在流行病快速检测和实体医疗中的应用

金纳米粒子(gold nanoparticles, GNPs)与不同分子偶联,不仅可优化其存储条件,还可起放大信号的功能。GNPs是种理想的偶联体,其生物相容性、低毒性、稳定性和表面功能化等特性使其应用具有极强的可塑性。功能化的GNPs为构建体外诊断产品提供了载具基础,在流行病肆虐前期,成熟完善的体外检测方法可提供快速实用和操作便捷的医疗检测。该文就功能化GNPs检测在流行病及医疗诊断中的应用进展进行综述,以期为体外检测和可视化检测等提供借鉴。     

乙型脑炎病毒可视化分型基因芯片的制备

目的:制备乙型脑炎病毒(JEV)可视化分型基因芯片。方法:根据JEV的基因组序列,应用生物学软件设计JEV分型引物及探针,制备其可视化分型基因芯片;用生物素标记的引物PCR扩增目的片段,并与固定于玻片上的探针杂交,加入链霉亲和素标记的纳米金,银增强实现可视化;进行特异性、灵敏性及重复性试验。结果:探针特异地与相应的标记目的基因片段杂交,并在芯片上呈现较强的阳性杂交信号;2号探针能特异性检出JEV,3、4号探针可分别对Ⅰ型和Ⅲ型JEV进行分型;芯片对JEV质粒检测的灵敏度达105拷贝/mL;以蓝耳病病毒等5种病毒为对照,芯片只对JEV响应,具有特异性;制备的基因芯片具有批间、批内重复性。结论:制备的基因芯片具有高特异性、灵敏性及重复性,可以快速、准确、高通量地对JEV进行可视化分型检测。