功能核酸用于致病菌检测的研究进展

由食源性致病菌引发的疾病对人类健康构成巨大威胁。虽然一些致病菌如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门氏菌等在诊断和预防方面已经取得了重大进展,但开发快速、高效、低成本的检测方法仍然是一项挑战。功能核酸（functional nucleic acids,FNAs）是一类功能超出核酸常规遗传作用的核酸,主要包括天然的核酶（RNAzymes）、核糖开关（riboswitches）以及体外通过指数富集配体系统进化技术（systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX）筛选的适配体（aptamers）、核酶（RNAzymes）和脱氧核酶（DNAzymes）。适配体和脱氧核酶因具有较高的稳定性、特异性和可设计性,使其成为病原微生物识别的理想工具,近年来在生物传感和医学诊断领域备受关注。综述了功能核酸的筛选原理和流程、适配体及具有RNA裂解活性的脱氧核酶（RNA cleavage deoxyribozymes,RCDs）在致病菌检测中的应用进展和面临的挑战,并对其未来的发展前景进行了展望。     

基于CRISPR/Cas的分子诊断传感器在非核酸分子诊断中的应用

CRISPR/Cas不仅是一种重要的基因编辑工具,而且还是一种有效的分子诊断工具。目前基于CRISPR/Cas建立了一系列的分子诊断传感器系统,广泛应用于核酸、非核酸等检测过程中。与应用较广泛的核酸分子诊断传感器系统相比,基于CRISPR/Cas的非核酸检测系统目前尚未见系统性综述,因此本文围绕基于CRISPR/Cas12和CRISPR/Cas13建立的两大类非核酸分子传感器诊断系统的基本特征、工作流程及其检测原理等进行了全面综述,期望能为CRISPR/Cas分子诊断系统在体外诊断中的应用提供依据。     

基于微纳技术的循环肿瘤细胞免疫检测新方法北大核心CSCD

本研究旨在探索一种高灵敏度、高特异性检测循环肿瘤细胞(circulating tumor cells, CTCs)的免疫检测新方法,以尽早地检出结直肠癌,提高该疾病的检出率。首先制备含有线性微柱结构的微芯片,通过在其表面孵育氧化石墨烯-链霉亲和素(graphite oxide-streptavidin, GO-SA)及偶联广谱一抗(antibody1, Ab₁),即上皮特异性黏附分子(epithelial cell adhesion molecule, EpCAM)单克隆抗体以捕获CTCs。运用羧基化多壁碳纳米管(carboxylated multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs-COOH)与结直肠癌相关抗体,即特异性二抗(antibody 2, Ab₂)偶联制备抗体复合物。在捕获CTCs的微芯片上孵育该抗体复合物,构建以Ab₁-CTCs-Ab₂为主体的超级三明治结构,通过电化学工作站检测并验证其高灵敏度和高特异性。结果发现,在免疫传感器的构建中结合应用微纳技术,极大地提高了CTCs的检测灵敏度和特异性。本研究验证了该免疫传感器应用于临床血样检测的可行性,并通过该免疫传感器对结直肠癌患者外周血中CTCs进行检测和计数。结果表明,基于微纳技术的超级三明治式免疫传感器为CTCs的检测提供了新的途径,对临床工作中的疾病诊断及病情实时监控方面均具有潜在的应用价值。     

酿酒酵母细胞融合机制及交配信号通路的合成生物学应用

细胞融合是大多数真核生物发育中的一个基本生物过程。酿酒酵母作为真核生物基因组合成和转移的经典模式生物,其细胞融合机制不清楚,因此限制了它的合成生物学应用。在酿酒酵母的融合过程中,细胞对信息素做出反应,触发促分裂原活化的蛋白激酶（MAPK）级联反应以启动交配,随后细胞发生极化、细胞壁重塑、膜融合和核配。其中,研究可能的“融合酶”——受信息素调控的多跨膜蛋白（Prm1）为推动细胞融合可控性提供方向。酵母交配信号通路的合成生物学应用基于生物元件、生物装置与生物系统以及多细胞互作3个层次,本文分析了信息素诱导型启动子、G蛋白偶联受体、支架蛋白、转录因子、双稳态开关、调谐器、底盘细胞等在生物传感器及代谢工程等领域的应用。开发理性设计的模块化线路和优化交配途径来精确调控酵母交配的生理事件,对于细胞融合的人工可操纵性发展具有重要意义。     

DNA传感器研究进展

本文概述了当前生物传感器的研究特点以及发展ＤＮＡ生物传感器的迫切性;从不同角度阐述了ＤＮＡ生物传感器的概念和研究内容;着重讨论了ＤＮＡ生物传感器的研究现状和发展趋势。文中分别对ＤＮＡ光生物传感器和ＤＮＡ压电晶体生物传感器的基本原理、特点、研究进展及存在的问题进行了分析与说明。进而,对我国ＤＮＡ生物传感器研究存在的差距和发展前景进行了简要论述。     

核酸生物传感器及其研究进展

核酸生物传感器在涉及分子生物学的研究领域具有重要意义.为适应分子生物学及其相关学科的发展需要,其研究正成为90年代生物传感技术研究热点.文章对核酸生物传感器的工作原理、分类、研究现状以及发展趋势作了较详细的介绍.     

葡萄糖传感器在微囊化动物细胞灌注培养过程中的应用

本文提出了用葡萄糖传感器监测在灌注培养微囊化动物细胞时,培液中葡萄糖量的变化。实验过程中,葡萄糖传感器的线性检测范围为１０－５００ｍｇ／１０ｍｌ．将葡萄糖氧化酶膜贮存于４℃条件下的０．０５ｍｏｌ／Ｌ ＰＢＳ（ｐＨ７．０）中,它的活力在４０天之内保持不变,本方法操作简便,灵敏度高,耗时少,准确可靠。     

谷氨酸传感器及在流动注射分析中的应用

利用谷氨酸氧化酶(简称GO)共价偶联于硅烷化铂化铂丝(Φ0．5mm)表面。构建一种简单的微酶电极,该电极具有良好的操作性能;应用于流动注射分析系统(FIA),可用来测量谷氨酸含量,测量范围。0－2．0mmo1/L,精度(CV为o．4％)、响应时间小于60秒,使用寿命大于20天,实际测量发酵液中各氨酸含量,回收率为98．7％一107．5％。     

用于环境监测的生物传感器

生物传感器是一项综合了多门学科的高新技术,具有特异性好、灵敏度高、分析速度快、能在复杂体系中在线连续监测等特点,被广泛用于生命科学、医学检验、食品安全及环境监测等多个领域。其中,在环境检测中的应用尤为令人瞩目。该文概括了生物传感器的原理、发展以及分类。并以各类生物学识别元件为依据将生物传感器分为酶传感器、微生物传感器、组织器官传感器、细胞器传感器、免疫传感器、DNA传感器等几种基本类型,分别回顾了各类生物传感器在环境监测中的应用情况,并对其应用前景进行了展望。