场效应晶体管生物传感器在生物医学检测中的应用研究进展*

场效应晶体管生物传感器因其灵敏度高、分析速度快、无标记、体积小、操作简单等特点而受到了很多关注,广泛应用于DNA、蛋白质、细胞、离子等生物识别物的检测。近年来,更有纳米材料和微电子技术在传感器设计中提高传感器的传感性能,场效应晶体管生物传感器朝着高灵敏、微型化、快速化以及多功能化的方向以令人惊叹的速度发展。研究场效应晶体管生物传感器工作原理,阐述近年来场效应晶体管生物传感器在生物医学检测领域中最新的研究进展与应用,探讨场效应晶体管生物传感器克服各种缺陷的应对策略,为该传感器在未来生物医学检测中的开发提供参考。     

转基因白桦杂交子代种子活力及外源基因遗传规律分析

探索目的基因在转基因白桦杂交子代群体中的传递规律,为后续进一步跟踪调查,实现转基因白桦的聚合育种提供帮助。以1年生BpAP1、TabZIP转基因白桦杂交T1代和5年生BpGH3.5、BpCCR转基因白桦为研究对象,测定杂交子代种子千粒质量、发芽率和发芽势等活力指标,同时采用PCR扩增法检测目的基因,调查杂交T2代白桦苗高。杂交子代各家系间种子千粒质量、种子活力指标和苗高等在0.01水平上差异显著,各性状的家系遗传力均高于85.00%。研究结果表明,目的基因在T2代群体中的传递规律不符合孟德尔遗传规律,雌、雄配子目的基因的传递效率分别为30.00%、50.00%左右,同时未获得3目的基因聚合的杂交T2代个体。目的基因的随机插入降低了白桦杂交T2代种子活力,未获得3基因聚合的白桦杂交子代,目的基因的聚合对杂交子代个体的生长发育产生了不利影响,甚至产生致死现象。     

呼吸中的疾病诊断标志物及检测技术

人类呼出气体中的各种化合物能提供各种疾病和健康状况的重要信息。近年来,由于红外、电化学、化学发光等新技术的重大突破和质谱仪的使用,使得在极低浓度下精确测量呼出的挥发性有机化合物(VOCs)和气溶胶颗粒成为可能,呼吸检测领域因而取得了重大进展:,呼吸检测因其可以作为一种实时、快速和无创的方法来评估和监测各种疾病与健康状况信息,在科学研究、临床运用中引起了广泛关注。本综述主要概述呼出气体成分分析方法及在疾病诊断中的研究与应用情况,旨在为将来疾病的实时、快速和无创诊断提供一种新的策略.     

交感皮肤反应在糖尿病周围神经病变诊断中的应用

糖尿病周围神经病变（Diabetic Peripheral Neuropathy,DPN）是糖尿病最常见的并发症之一。由于目前DPN发病机制不清楚、治疗效果不理想,故早诊断、早治疗显得至关重要。有研究指出交感神经皮肤反应（Sympathetic Skin Response,SSR）可作为评价2型糖尿病患者早期周围植物神经功能状态的指标。本文对SSR应用于DPN临床诊断中的检测技术、观测参数进行综述,发现多数研究中指出,在临床应用中SSR波形、波幅以及潜伏期指标的异常率常受到多种因素的影响、会发生很大波动,而电位曲线下面积减少值相对稳定。据此笔者建议在DPN早期临床诊断中以SSR电位曲线下面积减少作为关键参数,辅助参考SSR波形、波幅以及潜伏期指标进行诊断。     

血清CA153、TK1、TSGF联合检测对乳腺癌诊断的价值

目的：探讨细胞表面糖蛋白（CA153）、胸苷激酶（TKl）、肿瘤生长因子（TSGF）等联合检测在乳腺癌诊断中的应用价值。方法：73例确诊为乳腺癌患者的血清标本作为实验组;66例乳腺良性疾病（包括乳腺纤维瘤、囊肿、增生等）及50例健康人群血清标本作为对照组。采用电化学发光法检测血清CAl53,免疫化学发光法检测TKl,化学显示法检测TSGF的表达。结果：血清CAl53、TKl及TSGF对乳腺癌的敏感性分别为54．8％、53．4％及79．5％,特异性分别为87．9％、81．8％及83．3％;血清CAl53、TKl、TSGF联合检测乳腺癌的敏感性为89．0％,特异性为92．4％。结论：与单项指标检测相比,多个指标联合检测提高了对乳腺癌早期诊断的敏感性．同时又有较好的特异性．有助于良、恶乳腺疾病的鉴别．具有一定的临床应用价值．     

A Novel Integrated Method Tor Large-scale Detection,Identification, and Quantification of Widely Targeted Metabolites： Application in the Study of Rice Metabolomics

Liquid chromatography-mass spectrometry （LC-MS）-based metabolomics has been facilitated by the con- struction of MSz spectral tag （MS2T） library from the total scan ESI MS/MS data, and the development of widely targeted metabolomics method using MS/MS data gathered from authentic standards. In this report, a novel strategy called step- wise multiple ion monitoring-enhanced product ions （stepwise MIM-EPI） was developed to construct the MS2T library, in which stepwise MIM was used as survey scans to trigger the acquisition of EPI. A total number of 698 （almost） non- redundant metabolites with MS2 spectra were obtained, of which 135 metabolites were identified/annotated. Integrating the data gathered from our MS2T library and other available multiple reaction monitoring （MRM） information, a widely targeted metabolomics method was developed to quantify 277 metabolites, including some phytohormones. Evaluation of the dehydration responses and natural variations of these metabolites in rice leaf not only suggested the coordinated regulation of abscisic acid （ABA） with metabolites such as serotonin derivative（s）, polyamine conjugates under drought stress, but also revealed some C-glycosylated flavones as the potential markers for the discrimination of indica and japonica rice subspecies. The new MS2T library construction and widely targeted metabolomics strategy could be used as a tool for rice functional genomics.     

基于EMA-qPCR的茄科青枯菌活体检测技术的建立

【目的】利用特异性核酸染料叠氮溴乙锭(Ethidium monoazide bromide, EMA)与实时荧光定量PCR技术相结合, 建立一种能有效区分青枯菌死活细胞的检测方法。【方法】样品DNA制备前经EMA渗透预处理, 再进行实时荧光定量PCR特异扩增菌体DNA。【结果】终浓度为2.0 mg/L的EMA能有效排除1.0×107 CFU/mL灭活青枯菌细胞DNA的扩增, 对活细胞和不可培养状态(Viable but non-culturable, VBNC)活菌的DNA扩增均没有影响。当每个定量PCR反应体系中的活细胞在5.0×100?5.0×104 CFU范围内时, 扩增Ct值与定量PCR反应体系中活细胞CFU对数值呈良好的负相关性(R2=0.992 5)。比较EMA-qPCR法和平板计数法对经过不同温度短期保存的青枯菌检测结果发现, 待检样品可在24 °C与4 °C冷藏条件下短期保存。【结论】本研究建立的EMA-qPCR方法能有效检测青枯菌VBNC细胞和有效区分死活菌, 避免或减少青枯菌PCR检测的假阳性和假阴性。     

1961-2005年东北地区气温和降水变化趋势

利用东北地区96个气象站1961-2005年的日平均气温和日降水量资料,采用线性倾向率法,累积距平法,Mann-Kendall法和Morlet小波分析等方法,对东北地区近45年来的气候变化和突变现象进行了研究.结果表明:近45年来,东北地区年平均气温变化在2.45-5.72℃之间,年均温呈现显著上升趋势,气候倾向率为0.38 ℃/10 a(P＜0.01),1988-1989年间发生了由低温到高温的突变;东北地区四季平均气温均呈现增高的趋势,其中冬季气温增幅最大,气候倾向率达到0.53℃/10 a,夏季气温增幅最小,0.24 ℃/10 a.东北地区年均温和季节均温年代际变化亦呈现明显的增暖趋势,年均温,春季均温和冬季均温均在1981-1990年开始变暖,夏季均温和秋季均温在1991-2000年开始变暖.东北地区气温增暖幅度随纬度的升高而增大,大兴安岭北部和小兴安岭地区是增温最明显的地区,增暖幅度较小的地区为辽河平原,辽东半岛和长白山南部地区.东北地区年降水量变化在430.40-678.72 mm之间,降水量变化趋势不明显,整体呈现减少趋势,气候倾向率为-5.71 mm/10 a(P＞0.05),1981-1990年为降水最多的年代,1982-1983年间发生了降水量由少到多的突变.四季降水量变化呈现不同的趋势,其中春季和冬季降水量呈现增多的趋势,夏季和秋季降水量呈现减少的趋势.降水量减少较明显的地区为辽东半岛和长白山南段,降水量增多较明显的地区为大兴安岭北部和松嫩平原.Morlet小波分析结果表明,东北地区年平均气温存在11a的强显著周期,此外还有24 a和6a尺度的变化周期;东北地区年降水量存在16a的强显著周期和6 a的小尺度变化周期.通过以上分析,近45 a东北地区总体气候呈现明显暖干化趋势.     

分子马达生物传感器检测食源性轮状病毒

通过分子马达生物传感器技术建立一种特异、便捷、快速的食源性轮状病毒检测方法.以F0F1-ATPase为核心构建分子马达,以轮状病毒保守片段VP7设计各血清型通用探针,通过生物素-亲和素系统将探针与分子马达连接构建F0F1-ATPase分子马达检测装置.提取病毒RNA并将其与生物传感器结合的同时启动ATP合成,比较其荧光强度的差别,可以对样品中的RNA进行检测.此方法的病毒RNA检测灵敏度为0.005 ng/mL,对轮状病毒检测特异,与甲肝病毒、诺如病毒无交叉反应,在1h内即可完成检测.运用此方法随机检测15份样品,检测结果与RT-PCR一致.结果表明,分子马达生物传感器检测轮状病毒的方法灵敏、特异,可用于食源性轮状病毒的快速检测.     

同时鉴别6种鸡病毒性呼吸道病GeXP检测方法的建立

为了建立一种能够同时鉴别H5、H7、H9亚型禽流感、新城疫、传染性支气管炎和传染性喉气管炎6种鸡病毒性呼吸道传染病病原体的GeXP检测方法,本研究根据这些病原体各自的基因保守序列,设计合成了7对特异性引物,优化反应条件,用单一病毒、混合病毒样品来验证所建立的GeXP方法的特异性和准确性,以不同拷贝数的克隆质粒来检测GeXP方法的灵敏度。检测34份临床阳性样品,进一步验证该法的可靠性。结果显示,在7对引物同时存在的GeXP反应体系中,可特异性地扩增出相关6种病毒目的片段,并可在102拷贝/μL水平同时特异地检测出鸡6种病毒性呼吸道传染病,GeXP方法检测34份临床阳性样品结果与病毒分离一致。本研究建立的GeXP方法不仅可高通量检测6种病原体,而且具有特异性强和灵敏度高的特点,适用于临床样品混合感染的快速鉴别诊断,对这6种发病特征及临床症状相似的鸡病毒性呼吸道病的有效防控有很高的实际应用价值。