滚环扩增技术在电化学生物传感器中的应用

在电化学生物传感器的设计中,信号放大是实验环节中的重要步骤,特别是对靶标进行灵敏度分析时更是不可或缺。滚环扩增（rolling circle amplification,RCA）能够在短时间内得到大量产物,并在电极表面进行扩增或孵育,然后通过一定的设计使电化学信号被快速放大。RCA技术具有高度的灵敏性和特异性,电化学生物传感器则可提供实时、快速、低成本的检测。为了更好的了解RCA,介绍了RCA环化的基本原理、RCA种类,重点总结了RCA与电化学生物传感器结合的不同技术类型及应用,并对未来相关研究领域的发展趋势进行了展望,旨在为RCA技术在电化学生物传感器中的进一步发展和应用提供参考。     

滚环扩增信号放大技术在生物检测中应用的研究进展

滚环扩增(Rolling circle amplification,RCA)是一种快速、灵敏且恒温的单链DNA(Single-stranded DNA,ssDNA)扩增技术,与染色或探针联用可实现检测信号的放大,在生物检测等方面得到广泛的应用。文中对RCA的构建方法进行了简介,综述了近几年其在致病菌、核酸肿瘤标记物、蛋白质、生物小分子和病毒等检测中的研究进展,并对其未来的发展趋势进行了展望。     

滚环扩增技术的原理及其应用的研究

滚环扩增是近年来发展起来的一种恒温核酸扩增方法。这种方法不仅可以直接扩增DNA和RNA,还可以实现对靶核酸的信号放大,灵敏度达到一个拷贝的核酸分子,因此,RCA技术在全基因组扩增、单核苷酸多态性、DNA芯片、蛋白质芯片等方面检测中具有很大的应用价值和潜力。     

转录介导的扩增技术及其在诊断中的应用

转录介导的扩增技术可以RNA或DNA为模板,利用RNA聚合酶和逆转录酶在约42°C等温反应条件下进行扩增,产物为RNA。该技术在每一循环可产生模板的100～1000个拷贝转录本,15～30 min可将模板扩增约1010倍,在人类白细胞抗原等位基因分型、细菌和病毒的快速检测中发挥了重要作用。     

纳米生物条形码技术在分子诊断中的应用

纳米生物条形码技术是一种新型的分子诊断技术,在核酸和蛋白质检测领域已经分别达到和超过现今的检测灵敏度.该技术采用纳米颗粒修饰的核酸或抗体对靶分子进行识别,并利用磁场将其分离,操作简单,不依赖酶反应,具有广泛的应用前景.该技术在病毒DNA、癌症的指标蛋白质等方面的应用已有文献报道,并有望成为一种常规的分子诊断工具.     

等温核酸扩增技术在病原体检测中的应用

近年来,新型传染病相继爆发,如严重急性呼吸综合征（severe acute respiratory syndrome,SARS）、H7N9禽流感等,严重威胁着人类健康和社会、经济的可持续发展,同时给传染病的防控带来了严峻挑战。病原体检测是传染病防控的重要环节,越来越多的新技术被应用其中。等温核酸扩增技术作为一种快速、灵敏度高的病原体检测技术,已取得了长足发展。对等温核酸扩增技术的原理、重要特性及其在病原体检测中的应用进展进行了较为全面的综述,以期为这一技术的推广和应用提供重要参考。     

利用滚环扩增鉴别同源家族miRNAs

滚环扩增（rolling circle amplification, RCA）是一种基于病毒DNA复制而发明的新技术。近些年,RCA技术已经被广泛应用于微小核糖核酸（micro ribonucleic acid, miRNA）的检测。在miRNA检测研究领域中,鉴别高度同源的家族miRNAs成为该研究领域的瓶颈。本研究引入新型的RCA技术来增加鉴别的灵敏度和特异性,进一步提高家族miRNA鉴别的灵敏度,滚环扩增的程度用相对荧光强度来表示。研究结果显示,T4 RNA连接酶2可在RCA的环化过程中实现最大的环化效率,从而提高RCA的检测特异性。本文利用优化的RCA技术,实现对let 7高度同源的家族miRNAs高灵敏度的鉴别,灵敏度可达5 fmol。let 7a的滚环探针对Let 7a这一miRNA扩增后的相对荧光强度为1 550,而对其他的家族miRNA相对荧光强度仅为260。其他的家族miRNA探针在鉴别时相对荧光强度也显示了较大的差异。而依靠传统的RT-qPCR方法的鉴别灵敏度是4 pmol,与本研究相比,灵敏度低了近1 000倍。本研究的结果表明,利用RCA技术鉴别高度同源性miRNAs是高效灵敏的,此前未见相关研究的报道。RCA技术可能被应用于miRNA高灵敏度检测和鉴别的相关研究中。     

利用滚环扩增鉴别同源家族miRNAs

滚环扩增（rolling circle amplification, RCA）是一种基于病毒DNA复制而发明的新技术。近些年,RCA技术已经被广泛应用于微小核糖核酸（micro ribonucleic acid, miRNA）的检测。在miRNA检测研究领域中,鉴别高度同源的家族miRNAs成为该研究领域的瓶颈。本研究引入新型的RCA技术来增加鉴别的灵敏度和特异性,进一步提高家族miRNA鉴别的灵敏度,滚环扩增的程度用相对荧光强度来表示。研究结果显示,T4 RNA连接酶2可在RCA的环化过程中实现最大的环化效率,从而提高RCA的检测特异性。本文利用优化的RCA技术,实现对let 7高度同源的家族miRNAs高灵敏度的鉴别,灵敏度可达5 fmol。let 7a的滚环探针对Let 7a这一miRNA扩增后的相对荧光强度为1 550,而对其他的家族miRNA相对荧光强度仅为260。其他的家族miRNA探针在鉴别时相对荧光强度也显示了较大的差异。而依靠传统的RT-qPCR方法的鉴别灵敏度是4 pmol,与本研究相比,灵敏度低了近1 000倍。本研究的结果表明,利用RCA技术鉴别高度同源性miRNAs是高效灵敏的,此前未见相关研究的报道。RCA技术可能被应用于miRNA高灵敏度检测和鉴别的相关研究中。     

滚环DNA扩增的原理、应用和展望

滚环DNA扩增 (rollingcircleDNAamplification ,RCA)是一种等温信号扩增方法 ,其线性扩增倍数为 1 0 ⁵,指数化扩增能力大于 10⁹,产生的扩增产物连接在固相支持物 (如玻片、微孔板等 )表面的DNA引物或抗体上。RCA是一种适合在芯片上 (on chip)进行信号扩增的新技术 ,它既能提供研究分析的敏感性和特异性 ,又能保持立体分析的多元性。RCA亦是一种痕量的分子检测方法 ,可用于极其微量的生物大分子和生物标志的检测与研究     

环介导等温扩增技术在致病微生物检测中的应用

环介导等温扩增(LAMP)是一种新兴的核酸扩增方法,由于其具有高灵敏、高特异、操作简单、检测快速、价格低廉等诸多优势,现已成为分子生物学诊断技术的重要组成部分,并广泛应用于基层实验室及野外致病微生物的在快速检测致病微生物中的应用及新进展,希望能为其发展提供参考。     

滚环复制技术的建立及在RNA病毒基因检测中的初步应用

滚环复制是噬菌体繁殖所采取的一种基因复制方式,这种方式可使单链的环形分子在聚合酶和引物的作用下进行体外自我扩增。本文中用可特异性连接环化的寡核苷酸链作为探针,分别进行了1份细胞培养的禽流感病毒H5N1亚型样品、1份细胞培养的SARS病毒样品和4份丙型肝炎病毒阳性血清样品的检测。检测原理是探针与靶序列杂交后便可在T4DNA连接酶的作用下形成滚环复制中的环化单链分子,该分子在同温下可被特异性引物滚动复制和支链扩增。本文还利用按禽流感病毒NA1基因区序列合成的模拟DNA分子对该检测方法的灵敏度进行了测试。结果显示：利用固相RCA技术成功检测到三种RNA病毒的基因,该方法的灵敏度可达到能检测10^3拷贝模式DNA分子的水平。与传统的PCR方法敏感性的比较尚待进一步研究。     

一种DNA扩增的新技术： 利用热稳定的Bst DNA聚合酶驱动跨越式滚环等温扩增反应

Bst DNA聚合酶具有热稳定性、链置换活性及聚合酶活性,在体外DNA等温扩增反应中起重要作用. 本文利用Bst DNA聚合酶的5′→3′聚合酶、核苷酸（末端）转移酶及链置换酶活性发展了一种新的体外环式DNA扩增技术跨越式滚环等温扩增(saltatory rolling circle amplification,SRCA)．在SRCA反应中,Bst DNA聚合酶以上游引物P1为模板合成其互补链RcP1,并和P1形成双链DNA|之后,Bst DNA聚合酶用其核苷酸转移酶活性在其P1的3′末端沿5′→3′方向随机掺入脱氧核糖核苷酸聚合形成寡聚核苷酸（dNMP)m序列,即DNA的合成反应跨越了RcP1 与下游引物P2之间的缺口|然后,以下游引物P2为模板形成互补序列（RcP2）;接着,Bst DNA聚合酶继续将脱氧核糖核苷酸随机添加到RcP2的3′末端,形成（dNMP)n序列．继而,Bst DNA聚合酶以RcP1为模板,继续催化聚合反应合成互补新链,并通过其链置换酶活性替换P1|如此往复,形成［P1-(dNMP)m-RcP2-(dNMP)n …］序列．本文通过电泳、酶切、测序等方法对扩增产物进行分析,演绎出上述扩增过程,并就工作原理进行了讨论．该反应可能对开发等温扩增技术检测微生物有一定助益,也为解释环介导等温扩增技术中假阳性反应和滚环等温扩增反应中的背景信号提供了线索．     

柑桔溃疡病菌滚环扩增检测体系的建立

根据柑桔溃疡病菌(Xanthomonas axonopodis pv.citri,Xac)独有的蛋白基因序列和锁式探针公共连接序列分别设计特异性的锁式探针及其扩增引物,优化系列反应条件,建立了特异性的柑桔溃疡病菌滚环扩增体系.初步检测结果表明该体系能够特异性地检出Xac的菌体细胞及其DNA,而检测不出供试的其它植物病原细菌和柑桔叶面常见的多种附生细菌;对Xac靶片段克隆质粒DNA的检测灵敏度为10 2 copy/μL,对Xac菌悬液的检测灵敏度为20 cfu/μL,比常规PCR的检测灵敏度稍高.用滚环扩增技术和常规PCR技术对田间采集的实际样品进行了检测,两种方法的检测结果没有显著差异(P＞0.01).由于锁式探针的公共连接序列对扩增的条件要求一致,本体系的建立可以为植物病原微生物多靶标检测和病害检疫检验提供新的技术支撑.     

连接酶介导的生物分子检测技术

连接酶可以催化寡核苷酸模板上2条单链在缺口处形成磷酸二酯键。这种在缺口处需要单核苷酸互补的化学反应特性催生了连接酶介导的生物分子检测技术。在过去20年中,该技术已成功应用于对已知或未知点突变、小片段核酸插入或缺失、DNA甲基化、大规模单核苷酸多态性(SNP)分型,蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质-DNA相互作用的检测以及分析。同时,连接反应通过整合进入其它生物技术,在生物分子检测中取得了更大的进展。这些新的方法经过多重杂交和酶学反应后,仍能保持很高的检测准确性,并为整个检测反应提供了内在的质量控制校核。以下综述了基于连接酶的生物分子检测技术。     

核酸恒温扩增技术研究进展

核酸恒温扩增技术在生命科学研究及相关诸多领域已经得到了广泛应用。我们对核酸恒温扩增技术的最新进展作一简要综述,包括环介导恒温扩增、链替代扩增、依赖核酸序列的扩增、滚环扩增、切口酶核酸恒温扩增、依赖解旋酶的恒温扩增、转录依赖的扩增、杂交捕获法、转录介导的扩增等的原理、优缺点及应用。