基于表面等离子共振的适配体传感器应用研究进展

基于表面等离子共振的适配体传感器是利用适配体进行高特异性、高灵敏度、高通量检测的新型生物传感器。我们在简要阐述适配体的筛选方法、偶联技术及适配体传感器工作原理的基础上,结合最新的研究结果,对基于表面等离子共振的适配体传感器在生物活性小分子检测、传染病检测、肿瘤标志物检测、食品安全监测等方面的应用研究进展进行了综述。     

基于表面等离子体共振和电化学联用的DNA传感器研究进展

表面等离子共振(surface plasmon resonance,SPR)技术旨在检测物体表面附近折射率的变化,其特点是无标记、实时、灵敏和快速,该技术多用于研究分子的相互作用,包括动力学、效率常数和大分子构象变化等。电化学(electrochemical,EC)技术是一项用于定性定量研究电子转移、物质氧化还原、界面吸附等过程的成熟技术,具有简单、低成本和设备小型化的优点。现有的DNA杂交技术,例如光学、电化学或压电转导技术,主要关注于提高DNA杂交检测系统的选择性和灵敏度。传统的SPR在DNA分析方面,由于无法测量折射率的极小变化而在超灵敏检测中的应用受到限制。因此,随着纳米材料的研发和联用技术的飞速发展,SPR与EC联用的生物传感器研究越来越成为人们关注的热点。近年来,关于SPR和EC联用在DNA检测方面的综述鲜有报道。对SPR和EC检测DNA的技术原理、联用方法、应用进展等方面作出了简要的介绍,以期为表面等离子共振和电化学联用的DNA传感器相关研究提供参考。     

基于表面等离子共振的新型生物传感技术及其在生命科学中的应用

生物分子的活性功能是通过分子之间的相互作用来体现的,了解这种相互作用的过程对于生命科学领域的研究及揭示生命发生发展的基本机制具有重要的意义。基于表面等离子共振(surface plasmon resonance,SPR)的新型生物传感技术——BIAcore(biomolecular interaction analysis)是研究生物分子相互作用的理想工具。它可以实时跟踪检测生物分子间结合、解离的整个过程,已被广泛应用于蛋白质组学、信号转导、新药开发、遗传学分析和食品检测等领域,并且显示出广阔的应用前景。     

营养基因组学的DNA芯片研究

本文通过对饮食影响基因表达的实例,结合DNA芯片（DNAchip）技术及研究方法,分析和展望最新生物科学技术在食物与营养及药膳和中药研究中的应用前景。     

DNA芯片技术与基因表达研究

随着基因组计划的顺利实施,大量的生物信息被解析,基因表达及基因功能的研究将成为生命科学研究的热点。ＤＮＡ世片技术是近年来出现的分子生物学与微电子技术相结合的最新ＤＮＡ分析检测技术。该技术将在生命科学与信息科学之间架起一道桥梁,因而成为后基因组时代基因功能分析撮重要的技术之一。目前ＤＮＡ芯片技术已在基因保得到广泛的应用。     

利用表面等离子共振传感器检测苏云金芽孢杆菌cry1F蛋白

目的：建立检测苏云金芽孢杆菌（Bt）crylF蛋白的表面等离子共振（SPR）传感器方法。方法：采用SPR检测技术,利用生物分子相互作用分析原理,在金表面修饰特异性单克隆抗体,对crylF蛋白的检测进行研究。结果：该方法可以较好地检测到crylF蛋白,最低检测限可达10ng／mL,并且具有很好的特异性。结论：SPR检测方法的重复性较好,灵敏度高,目前可用于crylF蛋白的定性检测,为crylF蛋白及其他Bt蛋白的检测提供了新方法,在检测转Bt基因植物方面具有广阔的应用前景。     

基于旋转偏振角的线偏振扫描成像方法研究

提出一种基于旋转偏振角的新的偏振光成像方法:改变入射线偏振光偏振角和检偏角,采集样品图像系列,总结出背向散射光2个正交偏振分量的光强差关于入射线偏振光偏振角和检偏角的函数关系式.通过对模拟散射介质,猪肉脂肪,猪肉骨骼肌和牛肉骨骼肌等样品进行实验,论证了偏振差函数式中各个参数与样品光学特性之间的联系,并从中提取出2个相互独立的参数,分别表征样品的纤维方向角和光学各向异性度,从而实现对样品浅表层光学特性进行定量测量.和普通光强图像相比,用这些独立的光学信息生成不同基色的图像,能更直观明了地区分组织结构差异,具有潜在的临床医学应用价值,如成为一种皮肤疾病、皮肤损伤的检测方法.     

基于波长寻址的表面等离子体共振传感技术

本文提出了基于光谱扫描技术的非机械扫描的表面等离子体共振(SPR)传感技术,采用白光为SPR激发光源,通过单色仪控制入射光的波长实现光谱寻址,在保证灵敏度和动态范围的同时,使系统在整个动态范围内具有较好的线性,简化了传感器结构。理论分析了光谱扫描SPR传感技术的灵敏度和动态范围,搭建了实验系统,并测量了不同浓度的酒精水混合溶液的SPR信号变化。结果表明:系统折射率测量范围为1.30-1.38,灵敏度可达3.1×105RIU。     

百合病毒的DNA芯片检测技术研究

根据已知的黄瓜花叶病毒,百合无症病毒、百合斑驳病毒基因核苷酸序列,设计引物和探针,制备寡核苷酸芯片.用Cy3标记核苷酸引物,不对称RT-PCR扩增产物与芯片上的寡核苷酸探针杂交,荧光扫描仪检测并分析信号.研究制备的基因芯片能够检测侵染百合的3种重要病毒核酸的特异性荧光信号,该项技术具有特异、灵敏、快速的优点.     

百合病毒的DNA芯片检测技术研究

根据已知的黄瓜花叶病毒,百合无症病毒、百合斑驳病毒基因核苷酸序列,设计引物和探针,制备寡核苷酸芯片。用Cy3标记核苷酸引物,不对称RT-PCR扩增产物与芯片上的寡核苷酸探针杂交,荧光扫描仪检测并分析信号。研究制备的基因芯片能够检测侵染百合的3种重要病毒核酸的特异性荧光信号,该项技术具有特异、灵敏、快速的优点。     

质粒DNA抗原芯片检测抗双链DNA抗体的初步研究

目的:建立以质粒DNA作为抗原的检测血清中抗双链DNA(dsDNA)抗体的芯片方法,并与酶联免疫吸附实验比较,初步探讨用芯片法检测抗dsDNA抗体的临床价值。方法:将原核表达载体质粒pcDNAⅡ用质粒DNA快速抽提试剂盒提取纯化DNA后按1∶2稀释,用点样仪点在经3-氨丙基三乙氧基硅烷(APES)修饰的玻片上,温孵后用含有1%小牛血清白蛋白和2.5%蔗糖的PBST封闭,以Cy3标记的人IgG为二抗,建立检测dsDNA抗体的芯片方法,并与德国欧蒙公司生产的抗双链DNA检测ELISA试剂盒做比较,对包括58例系统性红斑狼疮(SLE)、25例干燥综合征(SS)、10例皮肌炎(DM)和7例类风湿关节炎(RA)在内的病人和60例健康人对照进行了抗dsDNA的对比检测。结果:对阳性标本的检测,与现用常规检测方法ELISA相比,芯片检测抗dsDNA的灵敏度为91.3%,特异度为90.7%,阳性预测值为89.3%,阴性预测值为92.5%;对健康对照的检测,2种方法均为阴性,符合率为100%。结论:与ELISA相比,用质粒DNA作为抗原建立的芯片方法的灵敏度和特异度较高,为今后建立同时检测多个自身抗体的芯片奠定了基础。     

芯片技术与肿瘤中DNA甲基化研究

DNA甲基化是表观遗传学的一个重要部分。它参与基因转录调控, X染色体失活, 发育调控及细胞分化的过程。异常的DNA甲基化与癌症的发生密切相关。芯片技术的发展为高通量研究DNA甲基化提供了新的方法。各种芯片技术以不同的DNA预处理方法为基础, 包括免疫沉淀和限制性内切酶等。免疫沉淀方法特异性高, 而限制性酶的方法具有较高的灵敏度。虽然每种方法都有一定的局限性, 但是它们为在基因组范围研究癌症的甲基化谱提供了更多的选择。     

DNA芯片技术在微生物学研究中的应用

DNA芯片技术作为一种高通量的核酸分析方法,已经成为“后基因组时代”中研究海量序列信息的重要分析工具之一。本简述了目前一些常用以及和新出现的DNA芯片的技术原理,并从微生物基因表达谱研究,微生物基因组学研究以及微生物检测鉴定研究等多个方面概述了DNA芯片技术在微生物学中的应用,同时在对DNA芯片技术的不足进行简要分析的基础上,展望了其进一步应用的前景。     

DNA芯片的制作原理及其应用

综述了DNA芯片制作原理和杂交信号检测方法及发展趋势,对DNA芯片在研究基因结构和基因表达等方面的应用进行了分析。     

表面等离子体共振技术在药物研究中的应用

表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)技术作为一种新型的免标记、实时在线研究生物分子间相互作用的高灵敏传感技术,已经在生命科学领域中得到了大量应用。该文简要介绍了SPR生物传感器的基本原理,重点评述了其在新药筛选和药物作用机制方面的研究进展,并对其前景进行了展望。     

基于COI序列快速鉴定花蓟马的DNA条形码芯片初探

利用DNA条形码信息研制DNA芯片,建立快速高效的花蓟马鉴定方法.以3种花蓟马属,共9个样本的COⅠ基因片段序列为研究材料,应用软件Primer Premier5搜索出9个样本的12种motif基因序列,应用这12种motif序列制作虚拟DNA条形码芯片.虚拟电子杂交20个样本的COⅠ基因片段序列.结果显示,设计的虚拟DNA芯片能够鉴定本研究中的3种花蓟马,利用DNACOⅠ基因片段,设计DNA芯片在理论上可行.     

抗癌药物ADM与DNA相互作用的紫外共振拉曼光谱的研究

用紫外共振拉曼光谱研究了ＡＤＭ与小牛胸腺ＤＮＡ相互作用,分析表明：ＡＤＭ插入ＤＮＡ的ＧＣ－ＣＧ位置,ＡＤＭ与ＤＮＡ之间的主要相互作用是蒽环π电子与碱基Ｇ和Ｃ的π电子形成的π－π电子相互作用,并通过碱基Ｇ,Ｃ的ＮＨ２的氮的孤对Ｐ电子与ＡＤＭ的π－Ｐ电子相互作用以及ＡＤＭ和ＤＮＡ碱基Ｇ,Ｃ和ＰＯ２之间形成的氢键使相互作用加强;ＡＤＭ插入ＤＮＡ使其构象产生一定变化,但未破坏ＤＮＡ碱基对间的氢键。     

抗癌药物ADM与DNA相互作用的紫外共振拉曼光谱的研究

用紫外共振拉曼光谱研究了ＡＤＭ与小牛胸腺ＤＮＡ相互作用,分析表明：ＡＤＭ插入ＤＮＡ的ＧＣ－ＣＧ位置;ＡＤＭ与ＤＮＡ之间的主要相互作用是蒽环π电子与碱基Ｇ和Ｃ的π电子形成的π－π电子相互作用,并通过碱基Ｇ、Ｃ的ＮＨ＿２的氨的孤对Ｐ电子与ＡＤＭ的π电子形成的π－Ｐ电子相互作用以及ＡＤＭ和ＤＮＡ碱基Ｇ、Ｃ和ＰＯ＿２之间形成的氢键使相互作用加强;ＡＤＭ插入ＤＮＡ使其构象产生一定变化,但未破坏ＤＮＡ碱基对间的氢键。     

一种新的DNA芯片的封闭方法

提出了一种新的DNA芯片的封闭方法：1-碘丙烷封闭方法,并对1-碘丙烷和琥珀酸酐两种不同的封闭方法的封闭效果进行了比较实验,研究封闭试剂、封闭时间对氨基DNA芯片杂交结果所产生的影响。结果表明： 1-碘丙烷封闭效果明显好于琥珀酸酐的封闭效果,用1-碘丙烷封闭后的芯片进行杂交,芯片杂交信号强、背景噪声低,灵敏度高,整个封闭过程实验操作简单,时间短,1h即可达到所需效果。1-碘丙烷可以作为一种很好的DNA芯片封闭试剂。Abstract: Suggested a new blocking method for DNA microarray: 1- iodo -propane .we compared the difference between the two block reagents and the blocking results in different blocking time. The results showed that 1-I-prppane is batter-blocking reagent than succinic anhydride in DNA chip.1h blocking time is enough for blocking.     

一种新的DNA芯片的封闭方法

提出了一种新的DNA芯片的封闭方法:1-碘丙烷封闭方法,并对1-碘丙烷和琥珀酸酐两种不同的封闭方法的封闭效果进行了比较实验,研究封闭试剂、封闭时间对氨基DNA芯片杂交结果所产生的影响。结果表明:1-碘丙烷封闭效果明显好于琥珀酸杆的封闭效果,用1-碘丙烷封闭后的芯片进行杂交,芯片杂交信号强、背景噪声低,灵敏度高,整个封闭过程实验操作简单,时间短,1h即可达到所需效果。1-碘丙烷可以作为一种很好的DNA芯片封闭试剂。