荧光核酸适配体：核酸酶学分析新机遇

DNA和RNA的合成与降解等核酸代谢过程是维持生命体生长发育、新陈代谢、遗传变异、个体衰老等生命过程的基础代谢单元，广泛参与机体生命活动的全过程。核酸代谢相关酶活性对于维持细胞内环境的稳定性至关重要，其活性的改变可能会引起多种疾病的发生与发展。核酸代谢相关酶已成为多种疾病研究的重要靶点，也是生物技术和生物工程领域中不可或缺的重要工具，如聚合酶链反应、定点诱变、分子克隆和DNA测序等。因此，核酸代谢是所有核酸研究和相关生命科学领域研究的基础。本文将介绍核酸代谢的酶学分析常用方法，并聚焦于操作简单、实时快速的荧光法，按照荧光法的检测原理、发展历史和应用进行分类阐述与比较，并对核酸酶学分析工具未来研究与发展方向进行展望。     

核酸适配体在靶向药物传递中的研究进展

抗癌药物的毒副作用限制了其临床应用,纳米药物载体可实现药物在病灶部位的聚集而不影响正常组织,从而降低药物毒副作用.在药物载体表面修饰靶向配体,以提高药物载体主动靶向进入到细胞的能力,可有效地将药物释放到靶细胞,大大提高药效.核酸适配体(aptamer)作为一种新型的靶向分子,近几年已被运用到靶向药物传递的研究中.本文介绍了几种适配体靶向载药体系,如适配体-药物、适配体-脂质体、适配体-聚合物胶束、适配体-聚合物纳米颗粒、适配体-金属颗粒以及适配体-支化聚合物等载药体系,并对当前研究的热点以及存在的问题和不足进行了评述.     

核酸适配体结合纳米材料用于肿瘤靶向治疗

核酸适配体(aptamer)是一类由指数富集配体系统进化(systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)技术筛选出的RNA和单链DNA寡核苷酸片段。因其非同寻常的分子识别能力及结构特性,核酸适配体已经成为最具有应用前景的生物分子之一,综述了核酸适配体结合不同的纳米材料在肿瘤靶向治疗上的应用。     

发光核酸适配体的筛选及应用

发光核酸适配体(light-up nucleic acid aptamers,LNAs)是一类能够特异性结合目标分子并增强目标分子发光性能的功能核酸(functional nucleic acids,FNAs)。LNAs具有组成简单、结构稳定、表达时间短等优点,因此在细胞成像、物质检测等传感领域显示出巨大潜力。随着对细胞内基因原位分析的研究深入,现存胞内成像技术的不足逐渐显露,LNAs成像系统应运而生。本文梳理并概括了不同类型LNAs的筛选方法,并从胞内、体外两个方面对LNAs的前沿应用进行了分析,指出了当前LNAs研究以及传感系统存在的不足,展望了LNAs在无细胞传感中的巨大发展前景,以期能够促进LNAs系统成为胞内外传感研究的一件利器。     

基于核酸适配体的DNA纳米结构在肿瘤研究中的应用进展

DNA纳米结构具有强大的分子载带量、良好的稳定性、可编辑性和生物相容性等特点,是纳米材料领域的研究热点.核酸适配体是一段短的寡核苷酸序列(RNA或ssDNA),能够折叠成特定的三维结构与靶标高特异性、高亲和力的结合.将核酸适配体的分子识别特性和DNA纳米结构相结合,可将靶向识别、生物成像及药物递送等特点集于一体,在生命...     

核酸适配体介导的肿瘤免疫治疗研究进展

肿瘤免疫治疗是一种新的肿瘤治疗方式,在临床治疗中具有重要意义和应用前景,主要包括过继性细胞免疫治疗、肿瘤疫苗和抗体肿瘤免疫治疗。抗体在肿瘤免疫治疗中应用广泛,但其价格昂贵,质量易受不同批次的影响且存在免疫原性。核酸适配体(aptamer)是一类能与靶标高特异性高亲和力结合的短的单链寡核苷酸,素有“化学抗体”之称。核酸适配体易合成且成本低,质量稳定且免疫原性低,基于这些优势近年来也被开发用于肿瘤免疫治疗。本文综述了核酸适配体在肿瘤免疫治疗中的进展,主要包括核酸适配体通过靶向免疫检查点、共刺激受体、细胞因子、递送小干扰RNA (small interfering RNA,siRNA),间接调控肿瘤免疫进程,以及将核酸适配体修饰于细胞膜上直接介导免疫细胞靶向杀伤等。核酸适配体以多种方式在肿瘤免疫治疗中发挥作用,有潜力被开发用于临床治疗。     

人FcγRI特异性核酸适配体的体外筛选及鉴定北大核心CSCD

人中性粒细胞FcγRI(即CD64),Ig G Fc高亲和力受体之一,是早期诊断脓毒血症和系统性细菌感染的一个灵敏和特异的新标志物;目前,采用流式细胞计量术测定,难以在一般实验室开展。本研究旨在应用新型的体外筛选技术——指数富集配基的系统进化(systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)技术——从体外合成的随机寡核苷酸文库中筛选人FcγRI的高亲和力和高特异性的核酸适配体(aptamer)。本文以人FcγRI为靶标,将其固定在羧基活化磁珠上,进行SELEX筛选。经过8轮筛选,共获得3个重点研究的单克隆适配体。生物信息学分析结果显示,人FcγRI适配体的模拟二级结构以茎-环和G-四聚体为主,可能是FcγRI与适配体的作用位点,G-T错配常见。流式细胞计量术和荧光显微镜分析显示,筛选出的典型单克隆适配体解离常数(the dissociation constant,Kd)均达到纳摩尔水平,而且适配体只与脓毒血症中性粒细胞结合,具有良好的亲和力和特异性。本研究表明,通过SELEX技术,成功获取了人FcγRI特异性核酸适配体,为以此适配体为分子探针,进一步建立用于脓毒血症早期诊断的新方法奠定了基础。     

基于荧光染料PicoGreen和核酸适配体的伏马毒素B1检测方法

伏马毒素B1是主要存在于玉米及玉米制品中的一种可以引起癌症的霉菌毒素。针对霉菌毒素精准检测技术的开发对于保障食品安全至关重要。本研究利用核酸适配体与伏马毒素B1结合后不再结合其互补核酸序列的选择性以及Pico Green与双链DNA结合的特异性,开发了一种快速检测伏马毒素B1的适配体方法。Pico Green与双链DNA反应15 min后激发产生的荧光达到峰值(激发波长为480 nm,发射波长为520 nm)。该方法的最低检测限为0.1μg/L(0.1 ppb),线性范围为0.1-1μg/L(0.1-1 ppb),整个检测流程可在40 min内完成。特异性试验显示伏马毒素B1适配体与黄曲霉毒素B1、赭曲霉毒素、桔毒素和玉米赤霉烯酮等常见霉菌毒素无交叉反应。结果表明适配体方法与基于抗体的检测伏马毒素B1商品化ELISA试剂盒相当,Kappa值为0.857。由于核酸适配体比抗体成本低,检测时间短,因此基于核酸适配体的方法比基于抗体的ELISA方法更具有推广应用价值。     

基于核酸适配体的生物分析新方法研究进展

核酸适配体是从随机文库中采用SELEX技术筛选所得的单链短链寡核苷酸片段(通常为15-80个ss DNA或ss RNA)。其能够折叠形成独特稳定的三维结构,通过静电相互作用,氢键,范德华力,碱堆叠或多种作用力组合特异性地与多种靶标结合。适配体因具有构象变化能力而被用作生物分析中的理想识别配体。目前,基于适配体的生物分析新方法得到广泛研究,并用于蛋白多肽类药物分析、疾病标志物诊断、外泌体检测、循环肿瘤细胞检测和病毒检测等方面。本文综述了核酸适配体用于生物分析方法开发的最新进展,比较和讨论不同分析方法,并对基于适配体的生物分析新方法提出了设想和展望,为开发新的生物分析方法和检测技术提供了思路和借鉴。     

莱克多巴胺核酸适配体电化学生物传感器的研制

莱克多巴胺(RAC)被大量非法用于畜牧生产,易在动物组织残留,对人体造成危害。因此,研发灵敏、快捷的检测RAC的新方法是有效控制RAC滥用的关键环节之一。通过等温滴定量热法筛选到了一条对莱克多巴胺有高亲和力(Kd=1.66×10-6mol/L)的核酸适配体,利用该适配体作为识别分子成功的构建了莱克多巴胺适配体电化学生物传感器。差分脉冲伏安法分析,在0.5~1.0×102ng/ml浓度范围内,峰电流值的差值ΔIp与莱克多巴胺浓度的对数呈现良好的线性关系,相关系数R2=0.977 0,检测限达到0.1 ng/ml,反应时间为15 min。对同一浓度的莱克多巴胺重复检测7次,其峰电流值的RSD值为3.8%;说明该传感电极具有良好的检测重现性。不仅如此,该适配体传感器还具有良好的选择性。     

小分子靶标与其核酸适配体亲和力的表征方法

核酸适配体是指通过SELEX筛选得到的能与靶标高特异性、高亲和力结合的单链DNA或RNA。目前国内外具有高亲和性和高特异性结合的小分子靶标的核酸适配体依然很少,究其原因,一方面是因为小分子靶标的适配体难以筛选,另一方面是小分子靶标与其候选适配体亲和力表征方法难以确定。亲和力表征是确定适配体筛选成功与否的关键步骤,就现有的小分子靶标与其相应适配体亲和力表征方法进行了总结,包括纳米金比色法、等温滴定量热法、表面等离子共振、圆二色谱法、石英晶体微天平法、微量热泳动法和SYBR Green I染料检测法等,并分析了这些方法的优缺点及改进建议,以期有助于提高适配体表征效率。     

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.     

综述与专论: 甾体激素核酸适配体的筛选与应用

核酸适配体作为新型的识别分子，在分析检测领域有极大的潜力。甾体激素是一类以环戊烷多氢菲为母核的激素，包括性激素和皮质激素，在维持生命、调节生理状态等方面有着极其重要的医药价值。监测体内外的甾体激素含量对于疾病监测和环境保护有着重要的意义。甾体激素的适配体筛选是将适配体应用到甾体激素的分析和检测的前提。目前研究者已通过筛选获得了雌激素（如雌二醇（estradiol，E2）、雌酮（estrone，E1））、雄激素（如睾酮（testosterone，TES）、去甲睾酮）、孕激素（如孕酮（progesterone，P4）），以及皮质激素（如皮质醇（cortisol，COR））的核酸适配体。本文总结了上述已报道的甾体激素适配体的筛选原理及策略；对适配体序列、平衡解离常数（equilibrium dissociation constants，K_D）及测定方法等进行了简要归纳；介绍了计算机模拟技术在适配体筛选和优化方面的新思路；对目前开发的各类甾体激素适配体传感器进行简要介绍，以期为后续研究提供参考。     

应用双向热循环消减SELEX技术筛选胃癌血清核酸适配体

胃癌是发病率及死亡率均较高的消化道恶性肿瘤之一,严重威胁人类的生命健康。血清肿瘤标志物的检测对提高早期胃癌的检出率,改善胃癌的治疗有重要的意义。核酸适配体以其灵敏度高、靶向性强等优势显示出了较强的临床适用性。本研究以双向热循环消减指数富集式配基系统进化(systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)技术为支持,纳米（琼脂）磁珠材料为载体,胃癌血清及正常人血清为筛选靶标,结合高通量测序技术建立了快速高效的核酸适配体筛选方法。经过19轮双向筛选,获得高重复率的胃癌血清特异性核酸适配体序列10条及正常人血清特异性核酸适配体序列8条。将这些序列分别混合并制成检测试剂A、B,结合实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR,qPCR）技术,对100份临床血清样本进行特异性验证。通过比较分析,建立了快速高效的胃癌血清检测技术。结果显示,核酸适配体G AP1与N AP1的二级结构类似于抗体的“Y”型,且呈茎环状。检测试剂A、B对胃癌及正常人血清的检出率分别为92%和88%。表明本技术可以较准确地筛选得到高特异性和强亲和力的核酸适配体,体现了核酸适配体作为新型肿瘤标志物在临床检测及治疗的应用潜力。     

细胞特异性核酸适配体筛选新策略的研究进展

核酸适配体(aptamer)是在体外采用指数富集的配基系统进化技术(systematic evolution of ligands by exponential enrichment, SELEX)从人工合成的随机寡核苷酸文库中筛选得到的一段寡核苷酸序列(RNA或DNA),能折叠成特定的三维空间结构同靶物质进行高特异性与高亲和性的结合。近年来,以全细胞为靶标筛选(cell-SELEX)获得的核酸适配体在疾病相关的领域有很大的应用潜力,尤其在细胞分子的识别、生物标志物的发现等方面,但cell-SELEX的过程复杂、难度大及获得的核酸适配体性能不佳等问题仍然制约着细胞特异性核酸适配体的进一步发展,如何高效地筛选获得核酸适配体是其应用的关键。本文总结了目前在cell-SELEX技术基础上发展起来的新方法、新策略及核酸适配体在肿瘤研究中的应用,望为相关科研人员的研究提供参考。     

核酸适配体介导的多药耐药性肿瘤的治疗

化疗是目前肿瘤治疗最常见的方法。然而,肿瘤细胞的多药耐药（multidrug resistance,MDR）常导致临床化疗失败及患者的死亡。因此,干预和逆转肿瘤多药耐药,提高化疗效果,对于肿瘤的治疗具有重要的意义。核酸适配体是一种短的单链寡核苷酸,通过折叠形成特定空间结构从而与靶标特异性结合。靶向肿瘤的核酸适配体可以选择性地将治疗性物质（抗癌药物,siRNA,miRNA）和药物载体递送至肿瘤中,对肿瘤进行靶向杀伤。利用核酸适配体靶向多药耐药性肿瘤,能够特异性干预甚至逆转肿瘤的多药耐药性。本文概述了核酸适配体介导的干预与逆转肿瘤多药耐药性的研究进展。     

白介素-2及干扰素-γ对人成骨细胞增殖的影响

体外培养人骨肉瘸细胞系MG63,MTT方法检测白介素-2（Interleukin-2,IL-2）和干扰素-γ（Interferon-γ,IFN-γ）对成骨细胞增殖的影响。结果表明,一定浓度（0．1—100U／μL）的IL-2能够促进成骨细胞增殖（P〈0．05）,而IFN-γ对成骨细胞增殖的影响无统计学意义（P〉0．05）,提示IL-2是成骨细胞的一种促分裂原。     

研究报告: 基于核酸适配体的胶体金比色法检测鳗弧菌

目的 鳗弧菌（Vibrio anguillarum）可引起鲑鱼、鳗鲡、鲈鱼和牙鲆等多种水产养殖动物的疾病,是水产养殖中的一种重要病原菌,对其进行快速检测是确保水产养殖安全和食品安全所必需的。方法 本文利用鳗弧菌与其核酸适配体之间较强的亲和力,通过鳗弧菌夺取胶体金颗粒表面的核酸适配体,使胶体金溶液的吸光度发生变化,从而建立一种可定量检测鳗弧菌的方法。结果 该方法对鳗弧菌的吸光度值显著高于对溶藻弧菌、铜绿假单胞菌、变形假单胞菌、嗜水气单胞菌和迟钝爱德华氏菌等非目标菌的吸光度值（P<0.01）,并在1~10⁵ CFU/ml的检测范围内呈现较好的线性关系。用该方法对不同盐度和鱼体组织样品进行加标回收检测,结果显示回收率和相对标准偏差等指标都符合相应检测标准。结论 该检测方法对鳗弧菌有较好的特异性,可用于水产品或食品中鳗弧菌的定量检测。     

基于碳点的新型无淬灭剂荧光适配体传感器检测赭曲霉毒素A（英文）

赭曲霉毒素A (Ochratoxin A, OTA)是食品中常见致癌性生物毒素,对人类和动物的健康造成威胁。基于新型的荧光硫和氮掺杂的碳点(S-N-CDs),并用特异性识别OTA的适配体修饰,建立了一种用于检测赭曲霉毒素的无淬灭剂的适配体传感器。S-N-CDs通过L-半胱氨酸的水热处理合成。当OTA存在于传感系统中时,CDs对OTA有敏化作用,并形成一个更大的共轭系统,导致荧光增强。通过计算传感器的荧光值变化,可得到传感系统中OTA的浓度。这种高灵敏度的基于荧光的检测方法的检测限为4 ng/mL,线性反应范围为4～1 000 ng/mL,在特异性分析中P<0.01,具有良好的特异性,可用于红酒样品的检测,回收率在80%～96%之间。这项研究成功地开发了一种新型适配体传感器,为快速检测OTA提供了一种有效的方法,也为检测各种生物分析物提供了一种可靠的基于适配体的技术。