疏水性SERS基底检测应用研究进展

本文简要介绍了表面增强拉曼散射(SERS)的拉曼信号增强原理,常规SERS增强基底的研究应用进展;同时介绍了疏水性基底的定义及优势,并重点综述了疏水性SERS基底的分类及研究应用的进展;最后展望了疏水性SERS基底的研究方向和发展趋势。疏水性SERS基底的发展将有望为今后开展面向超低浓度的生化物质检测以及基于人体体液的疾病的灵敏、客观检测诊断提供新方法和新思路。     

目视化纳米探针检测宫颈癌组织HPV16E6基因的研究

目的：建立目视化纳米探针检测宫颈癌组织HPV16E6基因的方法,为临床降低HPV感染者宫颈癌的发病率提供技术支持。方法：采用固定于硅烷化片基上的捕获探针,特异性结合单链人乳头瘤病毒16型新疆株E6基因(HPV16E6)扩增片断,再与互补的纳米金颗粒标记的探针结合,通过银染加强显色。结果：初步建立了金标银染法快速检测HPV16E6 DNA的技术。结论：金标银染法灵敏,可以快速特异地检测出各类宫颈组织中人乳头瘤病毒的感染,为进一步应用于临床检测降低新疆维吾尔妇女宫颈癌的发病率奠定了基础。     

银胶浓度对电穿孔获取细胞内表面增强拉曼光谱的影响

探究了银胶浓度对于电穿孔导入银纳米粒子获取细胞内表面增强拉曼光谱(SERS)的影响.对6组含有不同浓度银胶的鼻咽癌细胞C666进行电穿孔,测量电穿孔后活细胞内表面增强拉曼光谱.以测得的SERS信号、光谱强度积分值和谱线重复性为指标,研究银胶浓度对电穿孔获取细胞内SERS的影响,对电穿孔后活性C666细胞内SERS平均光谱进行初步谱峰归属.在脉冲电场强度875 V/cm,脉冲持续时间1 ms,电脉冲2次的条件下,每500μl电击缓冲液中含有50μl银胶时测得的细胞内SERS光谱信噪比高,且光谱具有较好的重复性.结果说明,正确选择银胶浓度可以提高电穿孔-SERS效果,获取高质量的活细胞内SERS信号.此研究有助于扩展表面增强拉曼光谱的应用,包括实时检测分析活细胞内生化成分及分布,实时监测细胞生化变化过程等.     

金标银染免疫渗滤法检测土拉弗朗西斯菌

目的:建立金标银染免疫渗滤法检测土拉弗朗西斯菌(土拉菌)的方法,评价其灵敏度、特异性、重复性及其应用。方法:以小鼠抗土拉菌脂多糖单克隆抗体作为捕获抗体包被硝酸纤维素膜、兔抗土拉菌多克隆抗体作为检测抗体标记胶体金,通过金标银染技术放大检测信号,建立金标银染免疫渗滤法检测土拉弗朗西斯菌体系;评价该方法的灵敏度、特异性和重复性;以经荧光定量PCR定量的土拉弗朗西斯菌为检测对象,比较金标银染免疫渗滤法和免疫层析法。结果:金标银染免疫渗滤法检测土拉弗朗西斯菌的最小检出量为1.0×103 CFU/mL,灵敏度高于免疫层析法;检测大肠杆菌、炭疽芽孢杆菌、布鲁菌和鼠疫耶尔森菌的结果均为阴性;密封保存的检测卡80 d内重复性良好,100 d后反应强度略有降低。结论:金标银染免疫渗滤法检测土拉弗朗西斯菌敏感性高、特异性强、重复性好,且方便快捷,不需要仪器设备,可作为快速检测土拉弗朗西斯菌的首选方法。     

表面等离子体-拉曼散射双模式复合生物芯片

本文提出了复合表面等离子体(SPR)无标记检测及表面增强拉曼散射(SERS)的显微成像技术.证明了双模式SPR-SERS生物芯片的可实施性,即在同一芯片上实现了表面等离子共振和表面增强拉曼显微检测.鉴于双模芯片的高保真性,基于显微技术的高精准、多通道无标记检测技术有望在临床医学检测中得以广泛应用.     

表面增强拉曼光谱技术在肿瘤病理中的应用

表面增强拉曼散射（Surface-enhanced Raman Scattering,SERS）技术作为鉴定生物分子种类最有力的分析工具之一,具有灵敏度高、特异性强、稳定性好及检测条件温和等优点。目前,SERS技术在肿瘤病理领域的应用尚处于起步阶段,但已显现出良好的应用前景和发展空间。该文简要介绍了SERS的机理、特性及活性基底,并对SERS技术在肿瘤病理的研究进展、局限性及潜在应用价值方面做较为全面的综述。     

胃癌血清的表面增强拉曼光谱研究

表面增强拉曼光谱技术在癌症诊断领域已经有了广泛的研究和应用,本文利用金纳米溶胶为增强基底,采用便携式近红外拉曼光谱系统,对89例胃癌患者及正常人血清样本进行了SERS光谱探测。结果表明,血清的特征峰主要归属于氨基酸,其次是核酸、糖类及脂类。相比于正常人血清SERS光谱,胃癌血清中归属于核酸的特征峰强度都较高,大部分归属于蛋白质的特征峰强度较低,与医学研究结论相符。说明SERS技术可以有效地反映胃癌患者和正常人血清的差异,为后期SERS技术快速诊断胃癌提供了实验基础。     

顶空及SERS结合快速检测葱属植物-大葱挥发物

建立了常温常压下快速检测新鲜葱属植物-大葱主要挥发性气体的方法。采用顶空瓶在常温常压下收集大葱的挥发物,将挥发物用注射器注入纳米银胶中,进行SERS测量。结果表明大葱的挥发物SERS光谱重现性非常好;将大葱挥发性物的SERS谱与1-丙硫醇(1-Propanethiol)和烯丙基甲基硫醚(allyl methyl sulfide)混合气体的SERS谱相比,具有较好的相似性,说明大葱的挥发物主要由1-丙硫醇和烯丙基甲基硫醚气体组成。利用Gaussian 03软件获得1-丙硫醇-银(1-Propanethiol-Ag)的Raman光谱,计算结果与1-丙硫醇的SERS实验结果对应较好,说明1-丙硫醇在纳米银基底上的增强为化学增强。顶空与SERS结合可直接用于对葱属植物挥发性物的研究。     

纳米银溶胶介导的表面增强拉曼用于细菌的鉴定研究

运用表面增强拉曼散射(Surface enhanced Raman scattering,SERS)方法,实现两种大肠埃希菌和两种金黄色葡萄球菌间的高效检测与鉴别。最终为临床上细菌的鉴别与分类提供一种快速有效的鉴别方法。利用微波法制备了适合细菌SERS检测的纳米银溶胶,并以耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin resistant Staphylococcus aurens,MRSA)为检测样本,优化了银溶胶与菌液的体积比、作用时间,得到最佳测试条件为银溶胶与菌液(麦氏浊度为0.5)体积比为1?2,作用时间为1 h,将其用于两种大肠埃希菌JM109、DH5α和两种金黄色葡萄球菌ATCC25923、MRSA的SERS检测,并对相应特征峰进行归属。分别选择了30例大肠埃希菌JM109、DH5α和30例金黄色葡萄球菌ATCC25923和MRSA作为样本训练集,6例大肠埃希菌JM109、DH5α和6例ATCC25923、MRSA为测试集,基于主成分分析法(PCA)联合线性判别法(LDA)模型,JM109、DH5α训练集分类正确率为93.33%,ATCC25923、MRSA训练集分类正确率为76.67%,盲测集分类正确率分别为91.67%、75%。结果表明,制备的银纳米溶胶作为增强介质测得的不同细菌的SERS图谱使用该判别模型时能较好地区分不同种类的细菌,而对于同种细菌的普通菌和耐药菌的鉴别效果相对较差。本研究为临床上细菌的快速准确鉴别与分类提供参考。     

有序金纳米柱SERS基底制备及苏丹Ⅱ的拉曼光谱

苏丹Ⅰ～Ⅳ是色泽鲜艳的化学物质,被非法用于食品添加剂,损害人们身体健康。表面增强拉曼光谱(SERS)借助金属纳米结构的表面等离激元共振(SPR)效应,具有很高的检测灵敏度,可用于苏丹分子的快速检测。本文中,笔者制备了有序金纳米柱二维阵列结构,作为SERS基底,用于苏丹Ⅱ的SERS检测。为了更好地理解金纳米柱阵列结构对苏丹Ⅱ的SERS增强效应,结合有限元方法计算,分析了金纳米阵列结构与SPR效应的关系,并结合密度泛函理论(DFT)计算分析了SERS光谱与分子结构的关系。这有利于进一步提高SERS检测灵敏度。结果表明,对于苏丹Ⅱ的SERS检测,最低浓度为0. 05 mmol/L,DFT计算确定苏丹Ⅱ的结构为trans-NH异构体。     

新型2-喹诺酮类Polo样激酶1抑制剂的设计合成及分子对接研究

目的:设计合成新型2-喹诺酮类Polo样激酶1(Plk1)抑制剂。方法:以Plk1抑制剂ON 01910为先导化合物,利用生物电子等排原理设计一系列2-喹诺酮类衍生物,用Autodock软件将该类化合物与Plk1进行分子对接和虚拟筛选,计算结合自由能;以取代的氯(溴)苄为起始原料,先后经巯基乙酸取代、双氧水氧化、与(对甲氧基)苯胺酰化,再经环合、水解制得目标化合物。结果:设计的化合物大多数与Plk1的结合自由能均比ON 01910的低,结合强度高、稳定性好;合成了16个2-喹诺酮类衍生物,产物结构经1H-NMR确证。结论:所得化合物中有15个为新化合物,化合物的结构设计科学合理,虚拟筛选结果良好,为后续实体筛选和化合物结构优化提供了理论依据和参考。     

抗肿瘤药物Rigosertib研究进展

Rigosertib是一种非ATP竞争性多激酶抑制剂,具有显著的抗有丝分裂和抗癌活性,可诱导多种肿瘤细胞增殖停滞和凋亡,对正常细胞增殖的影响很小。Rigosertib已作为高危骨髓增生异常综合征患者的治疗药物应用于Ⅲ期临床试验。本文就Rigosertib的分子作用机制、体内外抗肿瘤活性以及临床试验等方面的研究进展做简要综述。     

小鼠胚胎干细胞定向血管内皮和造血细胞分化体系的建立

目的:建立小鼠胚胎干细胞体外定向分化为血管内皮细胞和造血细胞的体系,并验证诱导后2种细胞的表面分子特征。方法:以小鼠胚胎成纤维细胞为饲养层,首先在无血清培养基StemPro中加入骨形态发生蛋白4(BMP4)、激活素A、碱性成纤维细胞生长因子(FGF-Basic)和血管内皮细胞生长因子(VEGF),诱导小鼠胚胎干细胞系R1/E 4 d后形成拟胚体;再将拟胚体消化后与OP9-DL1基质细胞共孵育,分别用干细胞因子(SCF)、VEGF和SCF、FLt3、白细胞介素3(IL-3)诱导向内皮和造血2个方向分化,并以CD31、CD45、CD144、Kit、CD201作为表面标志,流式检测诱导后细胞的表面分子特征和诱导效率;诱导10 d后免疫组化染色,进行内皮细胞的形态学鉴定。结果:诱导分化10 d后,免疫组化染色观察到多个内皮管状结构,流式检测CD31^+的内皮细胞比例为1.35%±0.05%,进一步分析CD31^+CD144^+CD45^-群体,有3.0%±0.2%的细胞表型为Kit^+CD201^+,提示该部分细胞可能是处于分化上游的内皮干祖细胞;CD45^+的造血细胞比例为35.0%±0.5%,其中0.35%±0.05%的细胞表达Kit和CD201,提示该部分细胞可能是处于分化上游的造血干祖细胞。结论:本研究将胚胎干细胞诱导为内皮细胞和造血细胞,并且能诱导出具有内皮、造血干祖细胞分子特征的细胞,可作为理想的体外诱导分化体系。     

应用流式细胞Index Sorting技术研究小鼠胚胎生血内皮细胞

目的:应用流式Index Sorting技术鉴定小鼠胚胎期d10(E10)的主动脉中生血内皮细胞(HEC)的表面分子表达特征,并结合体外孵育实验及免疫组化染色验证HEC的生血潜能。方法:已有研究显示细胞表面分子Kit和CD47均能标记造血相关群体。在此基础上,应用流式细胞Index Sorting技术分选单个分子表型为CD41^-CD43^-CD45^-CD31^+Kit^+的主动脉内皮细胞,并与基质细胞OP9-DL1共孵育诱导培养7 d,进而结合单个内皮细胞的流式分选特征参数,及诱导后生成CD45^+造血细胞和CD31^+内皮细胞的效率,综合回溯分析Kit和CD47富集HEC的效果。结果:具有生血潜能的HEC均富集在CD47^+内皮细胞群体中,CD47分子将HEC群体的精度提高1.5倍;CD47^+内皮群体中,仍有60%以上的内皮不具备生血能力,提示进一步探索寻找富集HEC表面标志的必要性。结论:应用流式细胞Index Sorting技术发现CD47分子能显著富集小鼠胚胎期HEC,为进一步精准富集并研究HEC提供了重要的技术手段。     

基于双荧光系统的HepG2肝细胞癌原位移植裸鼠模型建立及活体荧光成像动态定量分析

目的:建立一种可以实时、定量、动态监测的肝细胞癌原位移植模型,并利用活体荧光成像系统对裸鼠体内原位肝细胞癌生长进行分析。方法:利用慢病毒包装系统包装pCDH-GFP-Luc质粒,将绿色荧光蛋白(GFP)和萤光素酶(Luc)基因通过病毒感染的方式整合到HepG2肝癌细胞染色体中,利用流式细胞术分选GFP+细胞,扩增培养后,将该细胞注射到裸鼠皮下进行成瘤,成瘤后分离肿瘤组织接种裸鼠肝脏,将造模成功的裸鼠分为对照组和治疗组,分别灌胃给与0.5%羧甲基纤维素钠(CMC-Na)和50 mg/kg索拉非尼,2/d,连续28 d,每7 d利用活体荧光成像系统观察肝癌细胞在对照组和治疗组裸鼠肝脏内的生长情况。实验结束后,分离裸鼠肝脏肿瘤,拍照称重。结果:建立了稳定表达双荧光的人肝癌细胞系HepG2-GFP-Luc,体外发光强度与表达萤光素酶的细胞数量呈正相关(R2=0.9945);建立了肝细胞癌原位移植活体荧光成像模型,对照组和治疗组肝脏内肿瘤细胞荧光强度随时间的延长逐渐增加,治疗组荧光强度明显低于对照组。定量分析结果显示,在第24、31和38 d,治疗组荧光总光子数值显著低于对照组;治疗组平均瘤重显著低于对照组。结论:建立了一种肝细胞癌原位移植荧光成像模型,可通过活体成像系统对肿瘤大小进行动态定量分析,为抗肝癌药物的药效学评价提供了实时定量分析动物模型。     

胆囊结石患者血清microRNA表达谱及其意义

目的:建立胆囊结石患者与健康人的血清microRNA(miRNA)表达谱,并分析其差异miRNA功能。方法:收集解放军总医院诊治的胆囊结石患者的血清(试验组)及健康人的血清(对照组),采用miRNA测序技术,建立胆囊结石患者的miRNA表达谱,并通过qPCR技术验证其差异miRNA,利用生物信息学技术预测其差异miRNA的生物功能。定量资料以x±s描述,两组数据间比较采用t检验。结果:试验组与对照组miRNA表达谱序列分别为14 899 245和11 783 121个,miRNA种类分别为686和633个,其差异表达miRNA为16个,均为下调。GO分析显示差异miRNA的靶基因在细胞过程上富集于细胞转化、生物调节和代谢过程等,在细胞组成上富集于细胞成分和细胞器成分等,在分子功能上富集于结合和活性催化等;KEGG功能分析显示差异miRNA的靶基因主要参与环腺苷酸、催产素、生物节律等代谢通路。利用qPCR方法验证miR-1228、miR-1249、miR-3614和miR-766在2组间差异趋势与测序结果基本一致,其中miR-1228、miR-3614和miR-766在2组间存在统计学差异,而miR-1249无统计学差异。结论:血清中的差异miRNA在胆囊结石的形成中可能发挥重要作用,其对胆囊结石疾病的防治具有重要意义。     

基于转录组测序探索创伤弧菌MO6-24/O小RNA

目的:基于转录组测序注释,探索创伤弧菌MO6-24/O小RNA(sRNA)。方法:在海洋培养基2216E中培养创伤弧菌MO6-24/O,收集从对数生长期到静止期不同时间点的细菌,提取细菌RNA,通过富集sRNA以及去除核糖体RNA进行建库和测序,然后将读段匹配到创伤弧菌MO6-24/O基因组并进行注释,最后进行验证。结果:发现59个顺式编码sRNA、102个反式编码sRNA,并进行了部分验证。结论:鉴定出创伤弧菌MO6-24/OsRNA。     

稳定表达猪APOBEC3F的PK15细胞单克隆株的建立

目的:利用慢病毒载体建立稳定表达猪载脂蛋白B mRNA编辑酶催化多肽样蛋白3F(pAPOBEC3F,简称pA3F)的PK15细胞系。方法:以实验室前期构建的pBPLV-flag-pA3F质粒为模板,PCR扩增pA3F基因,克隆到pLenti-Puro-3Flag载体构建成pLenti-Puro-pA3F-3Flag质粒,Western印迹鉴定其在HEK293T细胞中的表达;将pLenti-Puro-pA3F-3Flag质粒与包装载体共转染HEK293T细胞,包装成Lenti-pA3F慢病毒并测定病毒滴度;将Lenti-pA3F慢病毒感染PK15细胞,通过嘌呤霉素压力筛选并结合有限稀释法,筛选稳定表达pA3F的细胞单克隆株,最终Western印迹检测细胞单克隆株中pA3F的表达。结果:菌落PCR和序列测定表明pLenti-Puro-pA3F-3Flag质粒构建正确,Western印迹显示该质粒可在HEK293T细胞中表达pA3F蛋白;包装了Lenti-pA3F慢病毒,滴度为1.32×10~8TU/mL,慢病毒感染PK15细胞后可检测到pA3F蛋白的表达;经Western印迹鉴定,筛选得到的单克隆细胞可稳定表达pA3F蛋白。结论:建立了稳定表达pA3F的PK15细胞单克隆株,为进一步深入研究猪内源性反转录病毒在pA3F作用下的免疫逃逸机制奠定了基础。     

毛绥螨属3新种记述（蜱螨亚纲：中气门目：裂胸螨科）

记述毛绥螨属3新种：矩殖毛绥螨Lasioseius orthocegenitalis sp. nov.,林氏毛绥螨Lasioseius linjianzheni sp. nov.和张氏毛绥螨Lasioseius zhangyanxuanae sp. nov.。     

新革螨属2新种记述（蜱螨亚纲：中气门目：寄螨科）

记述新革螨属2新种：双锯新革螨Neogamasus biserrendogynii sp．nov．和双瓣新革螨Neogamasus bivalvendogynii sp．nov．。