时间分辩荧光分析法在DNA探针检测中的初步应用

应用时间分辨荧光技术进行核酸杂交分析,选用自制螯合剂异硫氰酸苯基ＥＤＴＡ将希有铕离子标中接于链霉亲和素分子中,通过光化学反应制备生物系标记ＰＵＣ１１８ＤＮＡ探针,与固定在聚苯乙烯微滴板中的靶ＤＮＡ杂交后,以铕离子Ｅｕ＾３＋标边霉亲和素为检测物,检测靶ＤＮＡ的含量,可检测到３０ｐｇ的靶ＤＮＡ。     

细胞钙离子荧光探针研究进展

钙离子(Ca²⁺)广泛参与细胞生理病理反应,其含量和在胞内位置的改变可激发不同效应。因此,快速有效检测胞内Ca²⁺浓度及其分布对于了解其在细胞活动中的作用具有重要意义。荧光探针法由于灵敏度高、使用方便、成本低廉等优点得到广泛应用,但不同类型的探针在准确性、灵敏度和稳定性等方面各有优劣。本文系统总结了现有的Ca²⁺化学荧光探针和基因编码探针,为开展Ca²⁺相关研究时合理选择检测方法提供参考。     

荧光酶标免疫分析在食品微生物检测中的应用

荧光酶标免疫分析是一种新型的快速检测微生物的方法,具有方便、快速、灵敏、准确等优点,已越来越多地被用于进出口食品中致病菌的检测。本文介绍了荧光酶标免疫分析法的原理、特点以及在食品微生物检测中的应用和未来发展方向。     

检测钾离子通道的小分子荧光探针的研究进展

钾离子通道是分布最为广泛、种类繁多的一类离子通道,因其生理功能的多样性,已成为许多疾病的药物作用靶点。近年来,许 多化学结构不同的药物均因钾离子通道阻滞引起的严重心肌毒性而被撤出市场,使得小分子药物的钾通道抑制活性筛选面临重大挑战。 介绍检测钾离子通道的小分子荧光探针的研究进展,并总结小分子荧光探针的作用机制,为今后小分子荧光探针的设计提供思路,使得 小分子荧光探针可以广泛应用于候选药物的高通量筛选、钾离子通道的活体成像与检测。     

用于生物体内甲醛可视化检测的小分子荧光探针的研究进展

甲醛（FA）具有高反应活性和短的检测半衰期,广泛分布于生物体内和环境中。正常浓度范围的甲醛可以参与一碳循环,维持人体代谢稳态,而甲醛浓度的异常波动又会诱导机体病变,导致一系列疾病。实时测量甲醛在活细胞和组织中的浓度、持续时间和位置,对于破译甲醛的生理或病理功能、诊断和治疗甲醛诱发的疾病具有重要意义。有机小分子荧光探针具有灵敏度高、膜通透性好、实时原位分析、生物损伤小、操作方便等显著优势,是能够在时间和空间上实时监测细胞内甲醛浓度与分布的一种强大的非侵入性工具。近年来,一系列小分子荧光探针被开发出来用于生物体内甲醛的检测。本文将对这些用于生物体内甲醛可视化检测的荧光探针从识别机理（席夫碱反应、Aza-Cope重排）和荧光开启方式两方面进行阐述,并展望甲醛荧光探针的设计和研发方向。     

应用TaqMan荧光定量PCR检测土拉弗朗西斯菌

目的：利用Roche LightCycler实时定量PCR系统建立一种快速、灵敏、特异的检测土拉弗朗西斯菌的方法。方法：基于TaqMan荧光探针实时定量PCR技术,选择土拉弗朗西斯菌染色体上的特异序列[醇醛酮还原酶（AKR）和外膜蛋白FopA基因]作为检测靶序列,建立土拉弗朗西斯菌实时定量PCR检测方法;评价该检测方法的特异性和灵敏性;采用克隆菌株污染环境土壤来模拟实际样品,评价该检测方法在快速检测与现场检测等实际应用中的表现。结果：优化筛选基因组中的FT-AKR和FT-fopA片段作为检测靶序列,所建立的土拉弗朗西斯菌实时定量PCR检测方法检测克隆菌株质粒的灵敏度均为10个拷贝/每个反应体系;以其他非土拉弗朗西斯菌为模板未出现非特异扩增;模拟环境土壤样品检测灵敏度2个引物对分别为440和960CFU/g土壤;盲测实验结果显示对于灵敏度范围内的阳性样本均能正确识别,并能正确检测出不同浓度的阳性样本。以FT-fopA片段为靶序列的扩增效率不及基于FT-AKR引物对的扩增。结论：基于FT-AKR片段的引物对扩增效率高,检测土拉弗朗西斯菌具有特异、灵敏的特点,对临床诊断、环境污染监测、防治生物突发事件等具有重要意义。     

实时荧光定量PCR 技术的原理及其应用研究进展

自从1983年Mullis发明聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)以来,PCR技术很快成为科研、临床诊断的热点技术。但是传统PCR技术在应用中一是不能准确定量,二是容易交叉污染,产生假阳性。直到近年来荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)技术     

实时检测限制性内切酶活性的发夹型荧光探针

基于分子信标的原理 ,设计了一种发夹型荧光探针作为限制性内切酶作用的专一底物 ,来研究限制性内切酶的剪切作用。检测BglII和NcoI表明 ,这种探针不仅可以灵敏、实时地指示内切酶的活性 ,采用不同荧光标记的探针还可以同时特异地显示双酶切反应中两个酶各自的活性。并且以Rotor Gene 2 0 0 0实时荧光PCR仪作仪器检测 ,实现了高通量的操作。利用其特有的作变温曲线的功能 ,能很好的区分限制性内切酶与发夹型荧光探针的特异剪切与非特异的结合     

实时荧光重组酶聚合酶扩增快速检测临床常见曲霉菌方法的建立

目的:针对曲霉菌属转录间隔区ITS1设计引物、探针,利用实时荧光重组酶聚合酶扩增(Real-time RPA)技术建立一种快速、准确、经济的临床常见曲霉菌检测鉴定方法。方法:利用建立的实时荧光重组酶聚合酶扩增体系对标准菌株及临床标本提取的DNA进行扩增,验证该方法的性能。结果:本研究针对曲霉菌属转录间隔区ITS1设计引物、探针利用RPA试剂盒(荧光型)建立了Real-time RPA扩增体系,在15分钟内即可检测出临床常见的四种曲霉菌;特异性试验结果显示反应体系只对烟曲霉、黄曲霉、土曲霉、黑曲霉四种曲霉呈现出明显的扩增曲线,而其它细菌和真菌均无扩增曲线。灵敏性试验显示最低检出限为10-3 ng/μL。临床验证试验的12份曲霉菌均有较高的扩增效应。结论:本研究建立的Real-time RPA方法能快速、特异、灵敏地检出烟曲霉、黄曲霉、土曲霉、黑曲霉等临床常见曲霉菌,为曲霉菌的快速、现场检测提供了一种新的思路。     

荧光重组酶介导等温扩增检测食品中单增李斯特菌

【背景】单增李斯特菌为肉类及乳制品中常见的食源性致病菌,传统的培养法检测无法满足口岸大批量食品的快速检测要求,建立简便、灵敏、快速及现场可操作的技术至关重要。【目的】建立快速简便的荧光重组酶介导等温扩增(Recombinase-Aided Amplification,RAA)法检测单增李斯特菌,以适应口岸快速通关及监管的实际需求。【方法】根据单增李斯特菌hlyA基因保守区设计特异性引物、探针,通过引物两两组合结合探针筛选出扩增效率及灵敏度最佳的引物组合,优化反应温度及引物探针浓度,确定最佳反应条件。将建立的荧光RAA法应用于食品基质及实际样品检测中,同时与国标GB 4789.30-2016进行比对验证。【结果】单增李斯特菌荧光RAA最佳反应温度为42℃,最佳引物、探针终浓度均为400 nmol/L。建立的荧光RAA法特异性强,纯菌灵敏度达到3×102 CFU/mL。加标食品基质牛肉、大西洋鲑鱼及再制干酪LB2增菌只需4 h,即可检测原始浓度分别达到0.3、3、30 CFU/mL的单增李斯特菌。荧光RAA法只需5 min即可观察结果,20-30 min完成扩增,速度及灵敏度明显高于国标法...     

Recent advances in enzyme assays

Enzyme assays for high-throughput screening and enzyme engineering, which are often based on derivatives of coumarin, nitrophenol, fluorescein, nitrobenzofurazane or rhodamine dyes, can be divided into two categories: those that depend on labelled substrates, and those that depend on sensing the reactions of unmodified substrates. Labelled substrates include, for example, fluorogenic and chromogenic substrates that generate a reporter molecule by beta-elimination, fluorescence resonance energy transfer (FRET) substrates and isotopic labels for enantioselectivity screening. By contrast, endpoint sensing can be done using amine reagents, fluorescent affinity labels for phosphorylated proteins, or synthetic multifunctional pores. Sensing assays can also be done in real time by using, for example, aldehyde trapping to follow vinyl ester acylation in organic solvent or calcein-copper fluorescence for sensing amino acids. The current trend is to assemble many such assays in parallel for enzyme profiling and enzyme fingerprinting.     

酶的固定化技术最新研究进展

酶是一种高效、绿色、应用广泛的生物催化剂,因其固定化形态在多种性质上均优于游离态,酶固定化技术应运而生并不断发展。我国固定化技术研究始于20世纪70年代,目前固定化酶在食品、医疗、能源、环境治理等领域得到了广泛的应用,但现有固定化技术仍存在适用范围小、成本较高等缺陷。因此,在较为成熟的传统固定化技术基础上,研究者们对新型固定化技术的研究与创新进行了大量尝试,形成了一批以固定化载体和固定化方式为核心的新型固定化技术。文中作者结合团队十余年对固定化技术的研究和理解,归纳介绍了新型酶固定化技术的发展方向和应用趋势,并阐述了对固定化技术未来发展的理解和建议。     

Recent advances in structure-based enzyme engineering for functional reconstruction

Structural information can help engineer enzymes. Usually, specific amino acids in particular regions are targeted for functional reconstruction to enhance the catalytic performance, including activity, stereoselectivity, and thermostability. Appropriate selection of target sites is the key to structure-based design, which requires elucidation of the structure–function relationships. Here, we summarize the mutations of residues in different specific regions, including active center, access tunnels, and flexible loops, on fine-tuning the catalytic performance of enzymes, and discuss the effects of altering the local structural environment on the functions. In addition, we keep up with the recent progress of structure-based approaches for enzyme engineering, aiming to provide some guidance on how to take advantage of the structural information.     

Recent progress in the development of fluorescent probes for hydrazine

Hydrazine (N₂H₄) is an important and commonly used chemical reagent for the preparation of textile dyes, pharmaceuticals, pesticides and so on. Despite its widespread industrial applications, hydrazine is highly toxic and exposure to this chemical can cause many symptoms and severe damage to the liver, kidneys, and central nervous system. As a consequence, many efforts have been devoted to the development of fluorescent probes for the selective sensing and/or imaging of N₂H₄. Although great efforts have been devoted in this area, the large number of important recent studies have not yet been systematically discussed in a review format so far. In this review, we have summarized the recently reported fluorescent N₂H₄ probes, which are classified into several categories on the basis of the recognition moieties. Moreover, the sensing mechanism and probes designing strategy are also comprehensively discussed on aspects of the unique chemical characteristics of N₂H₄ and the structures and spectral properties of fluorophores.     

Recent advances in the discovery of organometallic catalysts using high-throughput screening assays

Combinatorial techniques were developed initially to accelerate the identification of molecules with biological activity. The successes of these techniques inspired the design of high-throughput methods to assist in the discovery of new catalysts. Over the past year, many groups in academia and industry have utilized high-throughput screening assays to reduce the time required to identify catalysts for asymmetric processes, cross-coupling reactions and other metal-catalyzed transformations. The continued success of combinatorial techniques in organometallic chemistry should propagate the development of new and improved methods to facilitate catalyst discovery.     

生物脱有机硫催化剂的最新研究进展

生物脱有机硫作为常规的加氢脱硫替代方法近几年受到越来越多的重视,也取得了一些重要的结果,这都推动了生物脱硫向产业化应用。本文简要综述了最近几年通过菌株改造提高催化剂活力和消除无机硫抑制以及脱硫酶系纯化方面所取得一些进展。     

融合酶的设计和应用研究进展

酶的分子改造和重新设计是解决酶催化工业应用瓶颈的重要途径。基于融合蛋白设计的融合酶技术是分子酶工程的一个研究热点,已逐渐应用于多功能酶和酶靠近效应的构建与控制研究中,显示出重要的理论和应用研究价值。文中对近年来融合酶的分子设计策略和应用研究的进展进行了综述。首先介绍了融合酶的概念和特点,并对最近研究中出现的融合酶构建策略进行了归纳总结,重点阐述了不同种类连接肽对融合酶的影响及其可能机理。同时,对目前融合酶的应用研究进行了归纳和讨论。最后,结合本实验室的研究,指出了融合酶领域的关键问题并对其发展方向进行了探讨和展望。     

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。     

Recent advances in the protocols of transgenic mouse mutation assays

Transgenic mutation assays were developed to detect gene mutations in multiple organs of mice or rats. The assays permit (1) quantitative measurements of mutation frequencies in all tissues/organs including germ cells and (2) molecular analysis of induced and spontaneous mutations by DNA sequencing analysis. The protocols of recently developed selections in the lambda phage-based transgenic mutation assays, i.e. cII, Spi(-) and 6-thioguanine selections, are described, and a data set of transgenic mutation assays, including those using Big Blue and Muta Mouse, is presented.