多孔硅Bragg反射镜适配子生物传感器检测心肌肌钙蛋白I

通过脉冲腐蚀法制备多孔硅Bragg反射镜,将心肌肌钙蛋白I（cTnI）适配子共价固定到多孔硅Bragg反射镜的孔洞中,发现适配子能与cTnI分子特异性结合。定量分析不同浓度的cTnI与适配子结合后多孔硅Bragg反射镜的反射谱峰位的红移情况。结果表明：基于多孔硅Bragg反射镜适配子生物传感器的光学检测具有良好的特异性,且具有免标记及检测时间短等优异性能。传感器的线性检测范围0．05-4nmol／L,最低检测限为0．05nmol／L。     

核酸适配体生物传感器对心肌肌钙蛋白Ⅰ的检测研究

核酸适配体生物传感器是利用固定在电极表面的适配子与被测溶液中心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)发生特异性结合,从而达到检测的目的.我们对玻碳电极进行阳极氧化、氨基化修饰,通过碳二亚胺盐酸盐(carbodiimide hydrochloride,EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(N-hydroxysuccinimide,NHS)活化作用将适配子结合在电极表面.cTnⅠ最佳检测范围是0.05~5 nmol/L,最低检测限为0.05 nmol/L,检测时间为5 min.     

基于纳米多孔硅Bragg反射镜免标记生物传感器的研究

构建一种基于多孔硅Bragg反光镜的免标记的纳米生物传感器,通过在纳米多孔硅上固定的适配子的特异性识别能力,检测溶液中四环素浓度。当适配子结合不同浓度的四环素溶液时,引起多孔硅Bragg反光镜内部有效折射率的变化,反射谱峰位进而发生变化。传感器的有效检测范围为1~200μg/L,检测限为1μg/L。     

多孔硅适配子生物传感器的电化学研究

构建1种用于快速检测四环素的新型电化学纳米多孔硅(PS)生物传感器。通过脉冲腐蚀法制得多孔硅基片,将适配子固定于其上,这种四环素适配子能够特异性识别四环素分子,并引起阻抗值的变化。利用电化学交流阻抗法比较固定适配子前后硅片表面阻抗值的变化,以及在体系中加入不同浓度四环素后阻抗谱的变化。选择1个合适的等效电路对测得的阻抗数据进行拟合,获得了四环素浓度与阻抗值的变化规律。传感器的线性检测范围为2.079~62.37 nmol/L,检测限为2.079 7 nmol/L。     

适配子纳米生物传感器在青霉素检测中的应用

通过脉冲腐蚀法对硅片进行多孔硅的制备,利用玻片通过对共价法、离子吸附法和APTES修饰的戊二醛交联法3种固定适配子方法的对比,以确定较好的固定青霉素适配子的方法。将适配子固定在多孔硅上后,利用交流阻抗法对加入青霉素前后传感器阻抗值进行测定、对比,构建等效电路并进行阻抗拟合。对多孔硅传感器的Nyqu ist谱图进行分析以确定多孔硅表面成功固定了青霉素适配子,从而证明构建纳米生物传感器成功。传感器的线性检测范围为0.05~0.2 mg/L,检测限为0.05 mg/L。     

适配子生物传感器对青霉素的快速检测

将玻碳电极进行阳极氧化和氨基化修饰,通过碳二亚胺盐酸盐(EDC)、N-羟基丁二酰亚胺(NHS)活化作用将青霉素适配子结合在电极表面。该适配子电化学生物传感器分子识别能力强、无放射性标记、检测速率快,青霉素类的最佳检测范围是2.81~281 nmol/L,最低检测限为2.81 nmol/L,检测时间为5 m in。     

链霉亲和素磁珠的合成及其用于AMP适配子传感器的研究

γ-Fe2O3是一种磁性极高的磁氧铁,被广泛用于磁性分离,然而将γ-Fe2O3磁性纳米粒子用于适配子生物传感器来研究微生物细胞中的低相对分子质量产物却鲜有报道.经非水相法合成的γ-Fe2O3磁性粒子成晶效果好,粒径为19 nm,具有良好的磁力.通过正硅酸乙酯:TEOS(ethyl silicate;tetraethyl orthosilicate)进一步处理形成在水相中分散好、粒径均匀、磁性优良的核壳型磁性纳米微球.修饰上链霉亲和素纳米微球与生物素修饰的DNA连接起来,可用于探讨和研究微生物体内的底物AMP(Adenosine Monophosphate).基于适配子与底物结合发生构象转变的原理对该适配子传感器灵敏度、特异性及活体细胞的研究进行了探讨,实验结果表明:这种新型的AMP适配子生物传感器的检测下限达到了纳摩级,且具有非常好的底物特异性,在活体中的检测亦呈现一定趋势.     

分子印迹技术应用于血清中地高辛的快速检测

应用分子印迹的方法制备对地高辛有特异性吸附性能的印迹聚合物颗粒,再将颗粒与琼脂糖混合并固定于玻碳电极上制备成地高辛分子印迹聚合膜传感器,传感器可以特异性地结合模板分子地高辛且其电化学信号与模板浓度相关,再用它来检测血清中地高辛的含量。结果表明:分子印迹传感器具有制作简便、成本低、检测快速、特异性高、稳定性好等优点,检测下限为1.28 nmol/L,检测时间为5 min。     

哈维氏弧菌适配子的SELEX筛选及其亲和特异性研究

哈维氏弧菌是水产养殖中的重要条件致病菌,对其进行快速、准确地检测和鉴定是相关病害防治的基础和关键.适配子具有亲和力高、特异性强、稳定性好等优点,在微生物的检测和鉴定方面呈现出广泛的应用前景.本研究以哈维氏弧菌为靶目标,采用SELEX技术,即指数级富集配体的系统进化技术,筛选其特异性适配子.经15轮筛选后,随机ssDNA文库的亲和力从3.51上升到58.95,提高了15.8倍.筛选出的适配子富集库经克隆、测序后得到52条不同序列,根据同源性将这些序列分成8个家族,其中第1和第2家族的适配子数量最多,超过总数的50%.通过深入分析,筛选出6个对哈维氏弧菌有显著亲和特异性(P0.01)的高频适配子,其中5个高频适配子(S1、S25、S26、S27、S35)对哈维氏弧菌有较高的亲和力,相应的亲和常数Kd值分别为(32.6±7.1)、(45.3±10.1)、(24.7±5.8)、(34.8±5.6)、(12.9±4.0)nmol/L.本文还对高频适配子的产生机制及其应用价值进行了探讨.本文首次筛选出了对哈维氏弧菌具有较高亲和特异性的适配子,为后续利用适配子进行哈维氏弧菌的检测和鉴定奠定了基础.     

细胞酶联反应法 (cell-ELA) 测定特异结合U87-EGFRvⅢ细胞的适配子的亲和力

通过细胞-指数级富集的配基系统进化(Cell based systematic evolution of ligands by exponentialenrichment,cell-SELEX)方法从随机文库中筛选得到与稳定过表达人表皮生长因子受体Ⅲ型突变体(Epidermal growth factor receptor variantⅢ,EGFRvⅢ)的胶质瘤细胞U87细胞株(U87-EGFRvⅢ)特异结合的DNA适配子。以U87-EGFRvⅢ细胞作为检测对象,筛选到的适配子A15作为检测分子,建立一种细胞酶联反应(Cell enzyme-linked assay,cell-ELA)方法测定适配子的亲和力,并用EGFR抗体作为对照来比较此种DNA适配子的亲和力。结果显示,所测定的DNA适配子A15的解离平衡常数(Equilibrium dissociation constants,Kd)小于100 nmol/L,对U87-EGFRvⅢ细胞的结合能力与抗体相似。Cell-ELA法可较方便地用于cell-SELEX中适配子亲和力的测定。     

基于石墨烯和功能核酸的Ag~+荧光检测方法

基于核酸适配体错配结合Ag~+的原理,利用石墨烯对单链DNA和双链DNA结合力的不同,设计开发了C-Ag~+-C和石墨烯结合的新型荧光传感器,并建立了一种高灵敏度、快速、便捷的荧光检测方法,实现了turn on形式的Ag~+检测。在优化条件下,检测Ag~+的线性范围为150-400 nmol/L,检出限为23 nmol/L。该方法在饮用水的实验样品中Ag~+加标检测的回收率达到96.6%,具备用于实际样品分析的能力。     

抑制RANKL诱导破骨细胞分化的DNA适配子的筛选

目的:筛选能高特异性、高亲和力结合RANKL蛋白并有效抑制RANKL对破骨细胞诱导分化作用的DNA适配子。方法:首先,采用原核系统表达并纯化RANKL蛋白,通过SELEX(Systematic evolution of ligands by exponential)技术从人工合成的单链随机寡核苷酸文库中筛选能高特异性、高亲和力结合RANKL蛋白的DNA适配子。然后,用RNAfolding sever software分析适配子空间结构,以ELISA检测DNA适配子和RANKL亲和力大小并筛选出亲和力最高的一组DNA适配子用以验证DNA适配子对RANKL诱导破骨细胞分化的抑制作用。结果:(1)成功在原核系统表达并纯化RANKL蛋白;(2)筛选出能高特异性、高亲和力结合RANKL蛋白的12个DNA适配子。(3)与对照组相比,不同浓度DNA适配子能明显抑制TRAP阳性破骨细胞数量(P0.05),且浓度越高抑制效果越明显。结论:成功筛选出的DNA适配子能特异性结合RANKL蛋白并有效抑制RANKL对破骨细胞的诱导分化功能。     

全细菌SELEX法筛选粪肠球菌特异性适配体

肠球菌（Enterococcus）是内源性和外源性医院感染的第二大病原菌,检出率仅次于大肠杆菌,从分子水平上发展靶标的高亲和力分子探针对肠球菌的识别和检测具有非常重要的意义。本研究以粪肠球菌为靶标,运用全细菌指数富集的配体系统进化技术（whole-bacteria systematic evolution of ligands by exponential enrichment, whole-bacteria SELEX）,从全长为79个核苷酸包含35个随机碱基序列的单链DNA文库中筛选与靶标高亲和力、高特异性结合的适配体,利用荧光分析法监控筛选过程中不同轮次所得次级文库与粪肠球菌的结合力,经12轮筛选和克隆测序,获得了39条适配体序列。进一步对筛选得到的适配体进行序列比对、二级结构分析、流式细胞分析、解离常数（Kd）测定及特异性验证,最终获得一条与粪肠球菌能特异性结合的适配体Apt 21,其Kd值为549.2 ± 147.4 nmol/L。该适配体可作为粪肠球菌检测的识别元件,为建立基于适配体的新型粪肠球菌检测方法奠定了基础。     

细胞SELEX技术用于胰腺癌细胞特异性适配体的筛选及鉴定

细胞SELEX是目前常用的筛选细胞特异性适配体的技术。胰腺癌细胞特异性适配体在胰腺癌的诊断和治疗中有巨大的应用潜力。本研究拟通过该技术获得特异性识别胰腺癌PANC-1细胞的适配体,并对所筛选的适配体进行功能鉴定。本研究以胰腺癌PANC-1细胞为正筛细胞,正常胰腺导管上皮细胞HPDE6-C7为负筛细胞,通过磁珠法细胞SELEX技术进行筛选。经过12轮筛选,对筛选文库进行PCR扩增、质粒转染、单克隆挑选及测序,获得2条适配体Apt-5和Apt-12。流式细胞术检测发现,适配体Apt-5和Apt-12可特异性识别PANC-1细胞,其Kd值分别为8.27±2.10 nmol/L和8.88±2.51 nmol/L,Kd值均处于纳摩尔级别。通过RNA结构预测,2条适配体的二级结构均为茎-环结构。细胞免疫荧光验证了适配体的结合部位为细胞膜表面。本研究表明,通过磁珠法细胞SELEX技术,成功获得可特异性识别胰腺癌PANC-1细胞的适配体。该适配体有望成为胰腺癌诊断和治疗中的特异性分子靶向剂。     

适配子纤维蛋白靶向性验证及其抗凝活性测定

目的:验证适配子G81的纤维蛋白靶向性,评估适配子对凝血系统的影响。方法:以复钙法制备鼠源、人源体外纤维蛋白,将不同浓度Cy5.5标记的适配子溶液与之孵育,置于激光共聚焦显微镜下以固定的参数成像,用ImageJ软件进行相对荧光强度分析;将适配子G81溶液加入血浆中,通过倍比稀释法得到含浓度梯度适配子的血浆,采用SYSMEX CS-5100全自动血凝仪检测PT、APTT、TT,评估适配子G81对凝血功能的影响。结果:激光共聚焦显微镜显示适配子能与纤维蛋白结合,随着加入适配子量的增加其相对荧光强度逐渐增强,表明适配子可与纤维蛋白结合,统计分析提示荧光强度与适配子存在量效关系;人源、鼠源纤维蛋白结合的荧光强度无统计学差异(P0.05)。在抗凝活性检测中,血浆中适配子G81浓度达到200 pmoL/mL时,各浓度统计分析结果均显示P0.05,表明适配子对PT、APTT、TT的测量均没有统计学差异上的影响。结论:适配子G81具有纤维蛋白靶向性,且当加入的适配子剂量低于200 pmol/mL时对内、外源性凝血功能、凝血酶时间均无明显影响。     

研究报告: 基于Ser-SELEX技术的结肠癌血清适配体的筛选及其应用研究

目的 为了解决癌症早期诊断困难的问题，实现结肠癌的早期检测。方法 采用Ser-SELEX技术筛选了结肠癌血清的特异性适配体。通过前期结肠癌血清正筛-正常人血清反筛步骤和后期结肠癌血清正筛-其他癌症血清反筛步骤循环的方式，经过16轮筛选流程，共选取4条候选适配体，并对其进行序列分析、二级结构和三级结构模拟、特异性分析等。结果 候选适配体主要形成的结构是茎环和假结两种，qPCR法测试亲和力，K_d约为10 nmol/L，适配体与结肠癌患者血清特异性结合情况分析表明，候选适配体APT-2具有良好特异性，且此种方法检出率约为 82.5%。结论 适配体（APT-2）应用于结肠癌早期诊断具有良好的发展前景。     

适配体传感器在微生物检测中的应用

适配体是一类特异的核酸序列,具有靶分子广、特异性强、稳定等优点.该类核酸分子在体外通过SELEX(systematic evolution of ligands by exponential enrichment)技术(系统进化的指数富集技术)鉴定和筛选得到.相对于抗体,适配体为诊断和检测分析系统中的识别配基提供了另一个选择.适配体生物传感器是将生物识别元件和信号转换元件紧密结合,从而检测目标化合物的分析装置.适配体生物传感器在微生物检测方面具有分析速度快、灵敏度高、专一性强等特点,在微生物检测中显示出良好的应用前景.介绍了适配体、SELEX流程以及适配体传感器,综述了适配体传感器在微生物检测中的应用.     

基于CRISPR/Cas13a系统建立大口黑鲈弹状病毒检测方法

为了建立一种灵敏度高、特异性强并且适合现场诊断的大口黑鲈弹状病毒(Micropterus salmoides rhabdovirus, MSRV)检测方法,研究基于CRISPR-Cas13a系统并结合多酶恒温核酸快速扩增(MIRA)技术建立了一种MSRV的检测方法。实验对MSRV序列进行多重序列比对分析后,针对MSRV衣壳蛋白(CP)基因的特异性区域设计两个靶点,并通过体外转录成特异性的crRNA,同时设计合成MIRA引物序列实现目标序列的等温扩增,最后结合Cas13a蛋白、crRNA、恒温扩增体系构建检测体系,并从高效crRNA的选择、反应温度、ssRNA报告探针浓度和Cas13a与crRNA的浓度比四个方面优化了反应体系,并采用最优检测体系对大口黑鲈样本进行检测验证。结果显示,在20μL检测体系中加入200 nmol/L Cas13a、100 nmol/L crRNA1、100 nmol/L crRNA2及500 nmol/L ssRNA报告探针,在37℃的情况下能够获得最佳的检测效果。并且该检测体系可以检测到10² fM的MSRV病毒,具有良好的特异性和灵敏...     

庆大霉素特异性单链DNA适配体的筛选、表征和应用

庆大霉素是一种常用的氨基糖苷类抗生素,对细菌尤其是革兰氏阴性菌有显著的抑菌作用,但其本身具有较强的毒副作用,而不规范的使用会对环境和人体健康产生危害.因此,建立一种高灵敏的快速检测庆大霉素的方法对于加强食品市场监管和环境监控具有重要意义.本文利用基于Sepharose亲和层析的指数富集的配体系统进化技术,经过九轮筛选和克隆测序,从体外合成的全长为79个核苷酸的随机单链DNA文库中筛选得到34条与庆大霉素有亲和力的适配体序列.通过同源性分析将这些序列分为6个家族,利用Mfold软件分析这些序列的二级结构及其稳定性,从中选出结构稳定性最高的序列进行解离常数(K_d)测定,最后得到一条与庆大霉素具有极高亲和力的适配体Ap-26,其解离常数(K_d)为14.00±3.34 nmol/L.通过Autodock 4.0软件对Ap-26与庆大霉素进行分子对接模拟,结果表明Ap-26与庆大霉素主要的结合位点是17～20, 54～56位核苷酸.在此基础上,利用适配体Ap-26为识别元件构建了基于金纳米粒子(gold nanoparticles, AuNPs)比色检测庆大霉素的方法,验证了该适配体的应用潜力.当庆大霉素的浓度在50～700 nmol/L范围内时, AuNPs溶液在520 nm处的吸光值与庆大霉素的浓度存在良好的线性关系,检测限为11.50 nmol/L.将该方法应用于牛奶样品中庆大霉素的检测时发现牛奶基质成分对检测结果的影响很小,庆大霉素的回收率均超过90%.以上结果表明本文筛选得到的庆大霉素适配体能有效应用于庆大霉素检测方法的构建.     

纳米多孔硅阻抗生物传感器的研究

构建了1种基于多孔硅材料,无需标记的纳米生物传感器,用于对牛血清白蛋白分子进行检测。通过对多孔硅进行表面处理,形成氧化膜,将抗体固定到多孔硅氧化层表面。在磷酸盐缓冲液中,通过电化学检测系统检测加入抗原后,传感器的阻抗值的变化。磷酸缓冲液（PBS）/抗体-氧化层/硅,构成电解液/绝缘层/半导体（electro-lyte-insulator-semiconductor,EIS）结构。传感器的线性检测范围为0.01～0.27mg/mL,检测限为0.01mg/mL。