基于核酸等温扩增的病原微生物微流控检测技术

病原微生物的快速检测对疫情的预防控制至关重要。基于PCR的病原微生物核酸检测方法克服了传统病原微生物培养方法耗时长、免疫学检测存在窗口期等问题,已成为目前最主要的病原微生物筛查方法。然而,对精确控温热循环仪的依赖却严重限制了其在资源匮乏地区的应用。虽然基于核酸等温扩增的病原微生物检测方法可摆脱对高精度温控设备的依赖,但仍需要进行样本核酸分离提取、扩增与检测等步骤。近年来,微流控技术与核酸等温扩增技术相结合,诞生了多种病原微生物等温扩增微流控检测技术。该技术通过设计芯片结构、优化进样模式及检测方式,实现了病原微生物核酸提取、扩增与检测一体化,并具备多重检测、定量检测等功能,具有对仪器依赖度小、对操作人员要求不高、样本量需求小和自动化程度高等优点,适合于在多种环境下的病原微生物快速检测。本文从核酸等温扩增原理、进样方式、检测方式等方面对核酸等温扩增病原微生物微流控检测技术进行了综述,以期为病原微生物的快速筛查提供更多的方案思路,提升公共卫生领域对传染性疾病的防控能力。     

多重PCR对真菌性角膜炎主要致病菌的菌属鉴定

目的:建立多重PCR体系对真菌性角膜炎主要致病真菌进行快速诊断并同时进行菌属鉴定的方法。方法:建立两个多重PCR体系(体系1和体系2),对真菌性角膜炎九种主要致病真菌DNA进行检测,观察该体系对真菌临床菌株、人类基因组及其他眼部常见致病微生物DNA的检测结果。结果:体系1对镰孢菌属扩增均产生约360bp的特异产物,对曲霉菌属、牵连青霉菌和新月弯孢菌扩增均产生约470bp的特异产物。体系2对镰孢菌属、曲霉菌属均无特异产物,而对牵连青霉菌产生了360bp的特异产物,对新月弯孢霉产生了300bp的特异产物。根据DNA模板在两个多重PCR体系中扩增出的不同特异条带可将九种真菌分为四个菌属。57株真菌临床菌株中55株的鉴定结果与常规鉴定结果一致。两体系对人类基因组及其他眼部常见致病微生物DNA的扩增结果均为阴性。结论:通过两个多重PCR体系检测可将真菌性角膜炎在菌属水平进行诊断及鉴定。该方法具有快速、简便、特异、灵敏的特点,具有较好的临床应用前景。     

鳗弧菌(Vibrio anguillarum)核酸适配体的筛选及其结合蛋白的分离鉴定

目的 鳗弧菌(Vibrio anguillarum)是水产养殖中的重要条件致病菌,每年给水产养殖业造成巨大的经济损失,研究其致病机制、对其进行快速的检测鉴定是其病害防治的前提和基础.核酸适配体因其高亲和力、高特异性等多种优点,在微生物的靶标分析、检测鉴定以及致病机制等多个领域都呈现出较好的应用潜力.因此,筛选鳗弧菌的核...     

多重连接探针扩增技术在临床病原体检测中的应用

真菌等临床病原体的诊断、基因分型和耐药性检测对于临床诊治十分重要。多重连接探针扩增是一个可以同时定量检测多个基因序列的,简单、有效、快速的方法。其步骤包括待测DNA变性、半探针与待测DNA杂交,半探针的连接、PCR法扩增、凝胶电泳或者毛细管电泳鉴定扩增产物。MLPA已经在临床微生物诊断和研究中有了一定的应用,虽然尚处于起步阶段,但因其操作简便,反应快速,高通量,高敏感性和特异性的特点,拥有良好的应用前景。     

多重PCR技术在食品微生物检测中的应用进展

PCR(聚合酶链式反应)技术由于具备操作方便、快速和灵敏等优势,并且能够同时扩增不同的目的基团,在微生物检测当中受到了越来越广泛的应用。多重PCR技术的研究对于高效快速检测的意义重大,逐渐成为了当下的研究焦点。本文将对多重PCR技术的原理作出分析,并探讨其在微生物检测中的应用、问题及改进方法。     

等温扩增技术及其结合CRISPR在微生物快速检测中的研究进展

等温扩增技术因其对仪器依赖性低、核酸扩增高效等优势,非常适合于快速检测,已在微生物快速检测领域得到了广泛应用。本文从核酸提取、等温扩增(以环介导等温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)和重组酶聚合酶扩增技术(Recombinase polymerase amplification,RPA)为例)和产物检测角度,就近年来核酸等温扩增技术的发展及其在病原微生物核酸快速检测领域的应用进行综述,并概述了核酸等温扩增技术与CRISPR(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats)基因编辑技术相结合的最新研究成果,为这些新兴技术的研究和未来的发展提供新思路。     

环介导等温扩增技术在病原微生物快速诊断中的应用

近年来出现的环介导等温扩增技术(LAMP)在等温条件下即可对目的基因高效扩增。因为操作简便、反应快速、特异性好、灵敏性高,尤其是因添加荧光染料而通过肉眼观察就能轻松判断扩增反应是否发生,该法已被广泛应用于细菌、病毒、真菌、寄生虫等病原微生物的检测研究。我们主要对LAMP技术的原理、优缺点,及其在病原微生物快速诊断中的应用做简要综述。     

贝类中致病微生物的检测技术及其组织分布

摘要:贝类是食源性致病微生物的重要传播载体之一,因食用贝类导致食源性疾病的发病率逐年升高。因此,贝类食用安全监测与控制成为食品安全研究的重点。近几年,笔者在贝类中主要致病微生物分子检测、累积分布和控制等方面开展了一系列研究。本文结合国内外的研究进展,对贝类中致病微生物的检测方法、组织分布、净化以及流行病学等方面展开论述。综合国内外研究结论发现,分子检测方法已成为贝类中致病微生物检测的主要手段。另外,贝类中致病微生物主要累积富集在鳃组织和消化腺(包括肠胃和消化盲囊)中,这为致病微生物的检测靶向性提供了理论指导。     

环介导等温基因扩增技术及其在病毒检测中的应用

环介导等温扩增是一门新兴的分子生物学检测技术,因其具有特异性高、敏感性高、简单、快捷及不需要昂贵的仪器设备等特点,受到了生物医学研究者的高度关注。目前,该方法已经被广泛应用于各种病原微生物检测。简要综述了环介导等温扩增技术的原理、特点,及其在病毒检测中的应用。     

电化学法快速检测微生物的发展现状及趋势

自1898年Stewart提出利用电化学法检测微生物,电化学法已发展成为一种微生物快速检测的方法。根据检测的参数不同,电化学微生物检测法可以分为阻抗微生物法和介电常数法。阻抗法主要用于食品工业中微生物的快速检测(≤10⁷ cfu/mL),尤其用于易腐食品的微生物快速检测,以期实现在其发生明显腐败之前得到检测结果。而介电常数则用于生物发酵过程中的微生物数量的快速测定,可以实现在线监测微生物数量及生物发酵过程的实时控制。电化学法由于其检测迅速、可以实现自动化检测,在工业化生产中具有广阔的应用前景。     

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。     

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。     

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。     

基于固态基底的SERS免疫检测新方法研究

目的:通过引入新型表面增强拉曼散射(SERS)检测探针(Au-DTNB-Tyr NPs)和金标银染技术,建立基于固态硅片基底的SERS免疫检测新技术。方法:羊抗人IgM-HRP作为检测抗体,在硅片基底上检测不同浓度的人IgM,HRP催化SERS检测探针沉积,利用金标银染技术增强SERS信号。结果:所建立的SERS免疫检测新方法检测人IgM的检测限为10 pg/mL,且SERS信号强度与人IgM浓度具有良好的线性关系(R2=0.993)。结论:基于硅片基底的SERS免疫检测新技术可高灵敏地定量检测人IgM,为实现固态硅片基底对多种抗原的高通量集成化检测奠定了基础。     

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。     

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。     

革板螨属1新种和浩伦螨属1新种(蜱螨亚纲:中气门目:派盾螨科)

记述派盾螨科Parholaspidae2新种：拟阿革板螨Gamasholaspis imitakimotoi sp．nov．和福建浩伦螨Holaspulus fujianensis sp．nov．。