荧光铜纳米簇介导的生物传感器的研究进展

荧光铜纳米簇(Fluorescent copper nanoclusters,CuNCs)是以脱氧核糖核酸链(Deoxyribonucleic acid,DNA)为模板,以二价铜离子(Cu2+)、抗坏血酸等为反应物生成的铜晶体,纳米级大小,其具有荧光性,可以作为生物传感器输出信号的一种方式。荧光铜纳米簇的生成快速、简便、安全,因此近年来涌现出很多关于荧光铜纳米簇原理和应用方面的研究。从支持传感器工作的介导物质以及信号输出方式两方面对荧光铜纳米簇进行分类,详细阐述了每一类别传感器工作的原理,并对比同类型传感器的优缺点,最后对荧光铜纳米簇介导的生物传感器目前存在的不足及今后的发展趋势进行了展望。以便读者对荧光铜纳米簇生物传感器发展历程和方向,对荧光铜纳米簇生物传感器的实用性和多形性有所了解,在未来的研究发展中得到启示,使荧光铜纳米簇成为一种更加实用和便捷的生物传感工具。     

荧光银纳米团簇的生物合成及其在痕量六价铬检测中的应用

[目的]利用季也蒙毕赤酵母ZJC-1合成银纳米团簇并用于痕量Cr(Ⅵ)的检测.[方法]使用经耐银驯化的季也蒙毕赤酵母ZJC-1生物合成荧光银纳米团簇,并对其结构和荧光性能进行了表征,探究Cr(Ⅵ)对银纳米团簇荧光的选择性猝灭作用,建立了银纳米团簇荧光强度与Cr(Ⅵ)浓度的线性关系.同时还考察了体系pH和其他金属离子对C...     

模板法金纳米簇的制备及其在生物分子检测中的应用

金纳米簇(AuNCs)作为一种新型荧光纳米材料,是由几个到约一百个金原子组成的分子聚集体,因制备简单、光学性质优异以及毒性低等特性,近年来在生物传感领域得到了广泛应用。本文首先对以巯基化合物、树枝状化合物、多肽和蛋白质、寡核苷酸DNA等为模板制备AuNCs的模板法及其优点进行阐述,对AuNCs的紫外吸收、荧光及电化学性质进行介绍,之后重点总结基于荧光AuNCs的生物传感器在生物大分子及小分子检测中的应用,最后对AuNCs应用于生物传感领域所面临的挑战进行分析,并对其应用前景进行展望。     

量子点-人表皮生长因子纳米荧光探针的制备及其对卵巢癌细胞SKOV-3的识别

在连接试剂1-乙基-3（3-二甲基胺基丙基）碳二亚胺盐酸盐（1-ethyl-3（3-dimethylamino propyl）-carbodiimide,EDC）的作用下,将水相合成的量子点（Quantumdots,QDs）与人表皮生长因子（Epidermal growth factor,EGF）进行了连接,通过毛细管电泳、吸收光谱以及荧光光谱对连接前后的QDs进行了表征,获得的QDs—EGF可识别卵巢癌细胞SKOV-3。     

实时荧光定量RT-PCR对胃癌组织中hMLH1 mRNA的检测及其临床意义

目的:探讨DNA错配修复基因hMLH1在胃癌组织中的表达水平及其临床意义.方法:应用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术对40例胃癌患者的癌组织、40例癌旁胃炎组织及21例慢性胃炎患者的慢性胃炎组织中hMLH1 mRNA进行定量检测,以三磷酸甘油醛脱氢酶基因(hGAPDH)为内参照.结果:胃癌组织、癌旁胃炎组织、慢性胃炎组织中hMLH1 mRNA的相对含量分别是7.23±1:11.91,3.80±5.13,2.01±1.25,三组相比差异有统计学意义(F=3.272,P=0.042),胃癌组织中hMLH1mRNA含量明显高于其他两组,癌旁胃炎组织中含量明显高于非胃癌惠者慢性胃炎组织中的含量(P＜0.05);除hMLH1 mRNA含量在有、无淋巴结转移的胃癌组织中有显著差异(P＜0.05)外,hMLH1 mRNA在胃癌组织中含量受肿瘤直径、浸润深度影响不大(P＞0.05).结论:胃癌组织和癌旁慢性胃炎组织与慢性胃炎组织相比存在hMLH1 mRNA转录差异,这种基因的转录差异可能与胃癌的发生有关,而与胃癌的发展关系不显著.     

纳米δ-Bi2O3负载多孔沸石球填料对水体中Cr（Ⅵ）的吸附特征及其影响因素

在水热条件下合成纳米δ-Bi2O3负载多孔沸石球填料(Bi-PZSF),研究其对水体中Cr(Ⅵ)的吸附性能(包括等温吸附、吸附动力学和吸附稳定性)以及溶解氧、pH等因素对吸附过程的影响及其吸附机理。结果表明:朗格缪尔模型和准二级动力学模型对实验结果具有良好的拟合度,在中性条件下,水体中的溶解氧含量对吸附速率影响较小,Bi-PZSF的最大吸附量为955.69 mg·kg^-1,比天然沸石的吸附量提升了近120倍;Bi-PZSF在NO3^-和SO4^2-的溶液中呈现出较强的选择吸收Cr(Ⅵ)能力,Cr(Ⅵ)去除率均在97%以上;同时,Bi-PZSF在吸附Cr(Ⅵ)后表现出高稳定性。Cr(Ⅵ)的去除主要是通过与附着在Bi-PZSF上的纳米δ-Bi2O3的表面羟基交换完成的。     

Chemiluminescence of copper nanoclusters and its application for trihexyphenidyl hydrochloride detection

Chemiluminescence (CL) of copper nanoclusters (CuNCs) induced by cerium (IV) (Ce(IV)) or potassium permanganate (KMnO₄) in acidic medium was observed. The potential application of CuNCs CL in analytical chemistry was also demonstrated using trihexyphenidyl hydrochloride (THP) as an example based on its enhancing CL intensity for the CuNCs–Ce(IV)/KMnO₄ systems. The excited state of the CuNCs acted as a luminophore in the CuNCs–Ce(IV) system, while CuNCs played the role of reductant in the CuNCs–KMnO₄ system. The increased CL intensity for Ce(IV)–CuNCs system was proportional to the THP concentrations in the range of 0.1 to 10.0 μM. The detection limit was 49.0 nM and the relative standard deviation was 2.2% for 2.0 μM THP (n = 11). The proposed method was applied to detect THP in pharmaceutical formulations and human plasma samples.     

Ce^3+和La^3+对人工老化沙葱种子活力及生理特性的影响

以未老化和人工老化后的沙葱(Allium mongolicum Regel.)种子为材料,采用氯化铈(Ce3+)和氯化镧(La3+)浸种,测定种子萌发和生理指标,探讨Ce3+和La3+浸种对种子萌发、老化种子活力和生理特性的影响。结果显示:(1)在老化0~5 h时,Ce3+和La3+处理可显著促进沙葱种子萌发,提高种子活力;在老化5 h后,Ce3+和La3+处理对种子萌发无明显促进作用。(2)在老化0~15 h时,Ce3+和La3+处理的沙葱种子中抗氧化酶活性和抗坏血酸(AsA)含量提高,其超氧阴离子自由基(O2-·)产生速率、过氧化氢(H2O2)含量和丙二醛(MDA)含量显著降低;在老化15 h后,Ce3+和La3+处理的种子抗氧化酶活性提高、AsA含量降低,O2-·产生速率和MDA含量提高。(3)在老化5 h时,沙葱种子呼吸速率发生跃变达到最大,Ce3+和La3+处理显著降低了种子呼吸速率。(4)Ce3+和La3+处理在老化0~5 h时提高了沙葱种子超弱发光(UWL)强度,但在老化5 h后沙葱种子的UWL强度降低。研究认为,在沙葱种子人工老化初期,Ce3+和La3+浸种处理可以诱导增强种子抗氧化酶活性和提高AsA含量,有效清除因老化产生积累的过量活性氧(ROS),减轻过氧化伤害,提高种子活力;种子老化中后期,其内部ROS产生与清除系统发生紊乱,加剧了ROS对种子结构的损伤,Ce3+和La3+浸种处理的缓解效应丧失。     

Cr3+和Cd2+对普通小球藻生长及抗氧化酶活性的影响

[目的] 为探究重金属对淡水绿藻生长的影响。[方法] 选取对水质检测具有明显指示作用的普通小球藻（Chlorella vulgaris）为实验材料,CdCl₂·2H₂O和CrCl₃·7H₂O提供重金属离子,探究不同浓度Cr³⁺和Cd²⁺在单一和复合胁迫下对藻细胞浓度、叶绿素a及相关抗氧化酶活性的影响。[结果] 随着Cr³⁺和Cd²⁺浓度不断增加,藻细胞浓度呈先增长后下降趋势;叶绿素a含量呈现先下降后升高再下降的现象,浓度为1 mg/L的单一和复合胁迫下有最大值,且毒性作用表现为Cr³⁺ < Cd²⁺ < Cr³⁺+Cd²⁺;与藻细胞膜相关的丙二醛（MDA）和过氧化氢（H₂O₂）含量随着重金属离子浓度的增大而增长;重金属离子浓度低于10 mg/L时对藻细胞内抗氧化酶系统中的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）表现为促进作用,而大于10 mg/L时具有抑制作用。[结论] 结果表明在单一或复合重金属胁迫下,普通小球藻会充分调动与抗逆性相关的酶来维持自身的正常生长。     

应用15N示踪研究欧美杨对PM2.5无机成分NH4+和NO3-的吸收与分配

通过气溶胶发生系统模拟PM2.5颗粒的发生,运用15N示踪技术研究了欧美杨107(Populus euramericana Neva.)对PM2.5中水溶性无机成分NH+4和NO-3的吸收与分配规律。结果表明,欧美杨能够有效吸收PM2.5中的NH+4和NO-3。轻度和重度污染下,欧美杨叶片对NH+4和NO-3的吸收速率均于处理后第1天达到峰值,之后,轻度污染下对NH+4和NO-3的吸收速率迅速降低以后趋于稳定,而重度污染下对NH+4和NO-3的吸收速率缓慢下降至趋于稳定。轻度污染下的欧美杨叶片的15N含量在处理后第1天达到峰值,15N(NH+4)的含量为0.11 mg/g,干重,15N(NO-3)的为0.14 mg/g,干重,之后15N含量迅速下降至趋于稳定。重度污染下的叶片15N含量在处理第1天迅速增长,之后缓慢增长至处理后第7天达到最高值,15N(NH+4)的含量为0.11 mg/g,干重,15N(NO-3)的为0.13 mg/g,干重。处理7 d后,欧美杨不同组织器官吸收或通过再分配获取的15N含量存在差异。轻度污染下,细根对NH+4和NO-3的吸收量最高,树皮、叶柄、叶片次之,髓最低。而重度污染下,叶片对NH+4和NO-3的吸收量最高,细根、叶柄、树皮次之,髓最低。欧美杨各组织器官中NH+4和NO-3的含量均表现为重度污染大于轻度污染,且两种污染程度下的欧美杨各组织器官对NO-3的吸收均大于对NH+4的吸收。重度污染下,欧美杨茎木质部对15N(NH+4和NO-3)的吸收征调能力(Ndff,Nitrogen derived from fertilizer)最大,其次为髓,叶片最小;欧美杨各组织器官中的15N分配率表现为叶片细根叶柄树皮粗根茎木质部髓。研究结果对进一步揭示植物吸收PM2.5的机制及有效利用植物降低颗粒物污染、净化环境提供了重要的科学理论依据。     

Activation of the ATP.Mg-dependent type 1 protein phosphatase by the Fe2+/ascorbate system

The ATP.Mg-dependent type 1 protein phosphatase is inactive as isolated but can be activated in several different ways. In this report, we show that the phosphatase can also be activated by the Fe²⁺/ascorbate system. Activation of the phosphatase requires both Fe²⁺ ion and ascorbate and the level of activation is dependent on the concentrations of Fe²⁺ ion and ascorbate. In the presence of 20 mM ascorbate, the Fe²⁺ ion concentrations required for half-maximal and maximal activation are about 0.3 and 3mM, respectively. Several common divalent metal ions, including Co²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺, Mg²⁺, and Ca²⁺ ions, cannot cooperate with ascorbate to activate the phosphatase, and SH-containing reducing agents such as 2-mercaptoethanol and dithiothreitol cannot cooperate with Fe²⁺ ion to activate the phosphatase, indicating that activation of the phosphatase by the Fe²⁺/ascorbate system is a specific process. Moreover, H₂O₂, a strong oxidizer, could significantly diminish the phosphatase activation by the Fe²⁺/ascorbate system, suggesting that reduction mechanism other than SH-SS interchange is a prerequisite for the Fe²⁺/ascorbate-mediated phosphatase activation. Taken together, the present study provides initial evidence for a new mode of type 1 protein phosphatase activation mechanism.Abbreviations MAPK mitogen-activated protein kinase - MCO metal ion-catalyzed oxidation - kinase F_A the activating factor of ATP.Mg-dependent protein phosphatase - I₂ inhibitor-2 - EDTA ethylenediaminetetraacetic acid - MBP myelin basic protein     

基于Ti4+-IMAC富集的分枝菌酸小杆菌深度覆盖磷酸化蛋白质组研究

【目的】本研究以分枝菌酸小杆菌(Mycolicibacterium smegmatis)为研究对象,探索适于原核微生物理想的磷酸化富集方法。【方法】我们比较了二氧化钛(TiO₂)、Fe³⁺-NTA和Ti⁴⁺螯合在磷酸酯修饰的固相微球(Ti⁴⁺-IMAC) 3种不同富集方法磷酸化肽段的富集效率,并用不同分辨率的质谱仪评估富集稳定性。【结果】Ti⁴⁺-IMAC富集效率最高,磷酸化位点数是TiO₂或Fe³⁺-NTA方法的7倍以上;TiO₂和Fe³⁺-NTA方法富集到的磷酸化位点数相差不大,与已报道的用TiO₂方法富集的磷酸化位点数目接近。Ti⁴⁺-IMAC富集结果稳定性很好,高分辨率Lumos质谱仪鉴定到的磷酸化位点数是Velos的2.6倍。【结论】本研究较高效地实现了分枝菌酸小杆菌磷酸化事件的鉴定,共鉴定到2 280个磷酸化蛋白、10 880个磷酸化肽段及4 433个可信磷酸化位点,有望用于其他微生物的磷酸化蛋白质组学研究。     

Dual emission fluorescent silver nanoclusters for sensitive detection of the biological coenzyme NAD+/NADH

Fluorescent silver nanoclusters (Ag NCs) displaying dual-excitation and dual-emission properties have been developed for the specific detection of NAD⁺ (nicotinamide adenine dinucleotide, oxidized form). With the increase of NAD⁺ concentrations, the longer wavelength emission (with the peak at 550 nm) was gradually quenched due to the strong interactions between the NAD⁺ and Ag NCs, whereas the shorter wavelength emission (peaking at 395 nm) was linearly enhanced. More important, the dual-emission intensity ratio (I₃₉₅/I₅₅₀), fitting by a single-exponential decay function, can efficiently detect various NAD⁺ levels from 100 to 4000 μM, as well as label NAD⁺/NADH (reduced form of NAD) ratios in the range of 1–50.     

蛋白质感染颗粒与二价铜离子

蛋白质感染颗粒（PrP）的错误折叠被认为是引起一些神经退化性疾病的主因,但其正常构象（PrP^C）的功能却一直不为人所知．近年来研究发现,在正常细胞中,尤其是脑细胞中,细胞膜PrP^C可通过内吞作用进入细胞质而将Cu²⁺载运至SOD1,从而参与调节SOD1 的活性及细胞铜代谢．另有研究表明,Cu²⁺对于PrP^Sc（错误构象）的蛋白水解酶K抗性的恢复及不同“病株”的形成也有很重要的作用.     

亚硒酸钠对巨噬细胞内游离Ca2+和Mg2+的影响

用单细胞阳离子测定系统研究了SeO^2-₃对巨噬细胞内游离Ca²⁺和Mg²⁺的影响.实验结果表明:SeO^2-₃高于10^-4mol/L时,有显著的细胞毒性.SeO^2-₃对细胞的毒性作用使细胞内游离Ca²⁺和Mg²⁺的浓度升高但Ca²⁺浓度的升高速率比Mg²⁺快.还有,高于10^-4mol/L的SeO^2-₃对红细胞膜上的Ca²⁺-ATP酶活性有明显抑制作用.     

Ca2+和Sr2+诱导大肠埃希菌感受态细胞的形成及转化的影响

为研究金属离子诱导下感受态细胞形成的机理及揭示转化发生的机制,分别用Ca~(2+)和Sr~(2+)(0~140mmol/L)制备大肠埃希菌感受态细胞并转化。研究结果表明,不同浓度的Ca~(2+)和Sr~(2+)诱导的感受态细胞的效价不同,两种金属离子对大肠埃希菌细胞内外膜的通透性均有较大影响,但细胞内外膜的改变程度与转化率无直接关系;电镜结果显示,未处理的细胞呈簇聚集发生粘连现象,感受态细胞整体呈分散状态,局部发生聚集,而转化后的细胞独立存在,边缘异常清晰。