场效应晶体管生物传感器在生物医学检测中的应用研究进展*

场效应晶体管生物传感器因其灵敏度高、分析速度快、无标记、体积小、操作简单等特点而受到了很多关注,广泛应用于DNA、蛋白质、细胞、离子等生物识别物的检测。近年来,更有纳米材料和微电子技术在传感器设计中提高传感器的传感性能,场效应晶体管生物传感器朝着高灵敏、微型化、快速化以及多功能化的方向以令人惊叹的速度发展。研究场效应晶体管生物传感器工作原理,阐述近年来场效应晶体管生物传感器在生物医学检测领域中最新的研究进展与应用,探讨场效应晶体管生物传感器克服各种缺陷的应对策略,为该传感器在未来生物医学检测中的开发提供参考。     

基于CRISPR/Cas生物传感原理的病原菌检测技术研究进展*

病原菌的快速准确检测是实现疫情高效防控、疾病精准治疗、污染环境及时处置的关键。而现有的病原菌现场快速检测技术,主要以定性分析为主,假阳性/假阴性受到诟病,检测准确性仍有待提升,亟待发展基于新原理、新方法的病原菌快速检测技术。基于CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)的生物传感技术因具有高灵活性(对不同的基因靶点只需改变crRNA序列)、高特异性(单碱基分辨)、高灵敏(优于10^-18 mol/L浓度)、可编程、可模块化、低成本、可在各种体外介质中高效稳定运行等独特优势,打破了传统分子诊断与检测技术的局限性,正在成为下一代病原菌检测技术的引领者。在该技术中,Cas效应蛋白被用作高特异性的序列识别元件,结合不同的生物传感机制,即可用于病原菌的高特异性快速灵敏检测。在总结CRISPR/Cas生物传感技术原理的基础上,综述了用于病原菌检测的CRISPR/Cas12和CRISPR/Cas13生物传感技术研究进展。通过阐述CRISPR/Cas生物传感技术在实际应用中面临的挑战,展望其未来的发展前景。     

抗原抗体复合物型治疗性疫苗(乙克)临床研究中患者血清乙型肝炎病毒表面抗原下降的分析与启示

近年来全球慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B,CHB)防治指南提出了“功能性治愈”(functional cure)的概念,即患者经过治疗达到血清乙型肝炎病毒表面抗原(hepatitis B virus surface antigen,HBsAg)消失,但现有抗病毒治疗很难实现这一目标。本研究对既往临床试验中经抗原抗体复合物型治疗性疫苗(乙克)治疗后的CHB患者HBsAg下降情况进行了归纳分析,结果显示,经乙克治疗随访后达到乙型肝炎e抗原(hepatitis B e antigen,HBeAg)血清学转换者的HBsAg下降高达0.95log₁₀IU/mL,显著高于未达到HBeAg血清学转换者的0.32log₁₀IU/mL(P<0.01),而经氢氧化铝佐剂治疗随访后发生HBeAg血清学转换(0.49log₁₀IU/mL)者与未发生HBeAg血清学转换者(0.36log₁₀IU/mL)之间HBsAg下降无统计学差异。乙克组治疗过程中,丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)骤升(ALT flare)在HBsAg下降>1.0log₁₀IU/mL者中较多见,氢氧化铝组未观察到此现象。回归分析显示,乙克治疗后HBsAg下降的影响因素有患者出现HBeAg血清学转换、感染的HBV为B基因型、治疗过程中ALT出现10倍增高,以及基线血清HBsAg为高水平。结果提示,乙克诱导的特异性免疫对降低CHB患者血清HBsAg水平有一定效果,采用“抗病毒药物治疗＋针对HBsAg的中和性抗体被动免疫＋乙克主动免疫”的“三明治”治疗策略可能会提高“功能性治愈”率。     

MA诱导方案与DA诱导方案对老年急性髓系白血病患者血清炎症因子及复发率的影响

目的:探讨米托蒽醌联合阿糖胞苷(MA方案)与柔红霉素联合阿糖胞苷(DA方案)对老年急性髓系白血病(AML)患者血清炎症因子及复发率的影响。方法:选取2015年1月~2018年1月期间深圳市人民医院收治的老年AML患者129例,根据治疗方案的不同将患者分为DA组(n=64,DA方案治疗)和MA组(n=65,MA方案治疗),比较两组患者疗效、炎症因子、不良反应及复发情况。结果:MA组治疗后的临床总有效率高于DA组(P<0.05)。两组患者治疗后血清干扰素γ诱导蛋白-10(IP-10)、巨噬细胞炎症蛋白-1α(MIP-1α)及可溶性细胞间黏附分子1(sICAM-1)水平均降低,且MA组低于DA组(P<0.05)。MA组完全缓解患者中累计复发率低于DA组(P<0.05)。两组不良反应发生率比较无差异(P>0.05)。结论:与DA诱导方案相比,MA诱导方案治疗老年AML患者,可有效改善炎症因子水平,减少复发,且用药安全性较好。     

杧果蔗糖合成酶MiSS基因的克隆与表达分析

为克隆杧果(Mangifera indica L.)蔗糖合成酶基因序列,预测其编码蛋白特性,阐明其在果实发育过程中的表达规律和作用.本研究采用同源克隆法和RACE技术克隆了1个编码蔗糖合成酶基因的全长cDNA,命名为MiSS,其cDNA全长2110 bp,开放阅读框为1455 bp,编码484个氨基酸,相对分子量为55.3 kD,理论等电点为6.08.系统进化分析显示,MiSS基因编码的氨基酸序列与温州蜜柑(Citrus unshiu)、荔枝(Litchi chinensis)、龙眼(Dimocarpus longan)氨基酸序列一致性为90％～93％.RT-qPCR分析显示,MiSS基因表达量呈现先上升后下降的趋势,且果实发育各时期果皮内MiSS基因表达量均显著高于果肉,综合分析MiSS基因可能与淀粉的合成密切相关.本研究为进一步了解MiSS基因在杧果蔗糖代谢过程中的作用以及从分子角度阐明植物生长调节剂对杧果蔗糖代谢的影响机理奠定了理论和技术基础.     

Analysis of methylparaben in cosmetics based on a chemiluminescence H2O2−NaIO4−CNQDs system

In this article, a simple, effective chemiluminescence (CL) method for the detection of methylparaben (MP) in cosmetic samples was developed based on an IO₄^?–H₂O₂–carbon nitrogen quantum dots (CNQDs) system without a separation process. The results indicated that the redox reaction between periodate and hydrogen peroxide released hydroxide radicals and superoxide radical anions in the presence of bicarbonate. These two radicals were responsible for the formation of excited luminophor CNQD* with a maximum wavelength at 480 nm. Due to the competitive reaction with hydroxide radicals, CL intensity was markedly diminished in the presence of MP. The relative standard deviation in the intraday assay was below 5.5% (n = 9), and the detection limit was as low as 0.50 μmol/L. The proposed method allowed for the successful, selective determination of MP in cosmetics.     

基于CRISPR/Cas9基因编辑技术的本科教学实验体系的创建与实践

CRISPR/Cas9是新兴的基因编辑技术,在生命科学研究中发挥着重要的作用。将它引入本科生的实验教学,使本科生了解这项前沿科研技术很有意义。我们创建了一个基于CRISPR/ Cas9技术的本科教学实验体系。该实验体系侧重CRISPR/Cas9技术在哺乳动物细胞中的应用,选用一株基因组上被插入mCherry基因的小鼠胚胎成纤维细胞为实验材料,命名为STO-82。首先设计靶向mCherry的sgRNA,构建CRISPR-Cas9/sgRNA共表达质粒。经测序验证无误后,转染到STO-82细胞。采用流式细胞仪分析检测mCherry阴性和阳性两群细胞,分选出阴性单细胞并扩大培养。最后用测序检验单克隆细胞中靶标DNA序列的编辑情况。结果显示,靶位点有插入或缺失突变,说明体系创建成功。该实验体系将sgRNA设计、CRISPR-Cas9/sgRNA共表达质粒的构建、细胞转染、单细胞分选、单克隆细胞培养、测序序列分析等内容融合为一个综合实验,用于高年级本科生的实验教学。根据实际情况,将教学实践内容分解分块教学,也可以做完整性项目教学。本教学实践采用10人左右的小班分块教学,2人一组,经过3个班（共13组）的实践,绝大部分学生都能完成实验,得到预期结果。通过这个实验,学生加深了对CRISPR/Cas9技术的原理和实验流程的理解,锻炼了实验操作能力和严谨的科研思维,也使学生对该技术的医疗应用风险有了一些认识。     

四川省甘孜州水土保持牧草资源现状及应用分析

通过查阅文献、走访与路线踏勘,并结合植物群落样方调查等方法对甘孜州水土保持牧草种类组成与分布状况进行研究,探讨其区系特征及应用方式。结果表明,甘孜州水土保持牧草有11科28属120种,其中双子叶植物7科10属62种,单子叶植物3科17属57种,多年生植物占主导(96种)。有禾本科(Gramineae)、蓼科(Polygonaceae)、菊科(Compositae)、豆科(Leguminosae)4个优势科,蓼属(Polygonum)、蒿属(Artemisia)、羊茅属(Festuca)3个优势属。植物区系上,以温带与泛热带区系分布为主(占总属数的71.43%),且温带成分所占比例最大(46.43%),其次为泛热带成分(25.00%)。空间分布不均,种类在垂直方向以2000～3500 m最丰富,水平方向以东西部高山峡谷区最多。     

短波紫外线照射对‘金都’火龙果采后保鲜的影响

以‘金都’火龙果(Hylocereus polyrhizus ‘Jindu’)果实为试材,采用波长254 nm紫外杀菌灯为辐射源,给予不同剂量短波紫外线(Ultraviolet-C,UV-C)照射处理,探讨低剂量UV-C对火龙果采后保鲜的影响及作用机理。结果表明,不同剂量UV-C照射处理能有效抑制‘金都’火龙果果实腐烂和电导率上升,降低果实TSS含量,其中1.0 kJ·m–2紫外线辐照效果最好。1.0 kJ·m–2 UV-C处理能极显著提高贮藏期火龙果的SOD和CAT活性,显著提高贮藏早中期的几丁质酶活性和PPO活性,β-1,3葡聚糖酶活性在贮藏后期也显著高于对照,但降低了火龙果贮藏中期(第6天)的POD活性。此外,1.0 kJ·m–2 UV-C处理显著提高火龙果贮藏期H2O2含量(除第6天外),对果实的失水率无影响。采后火龙果应用适当剂量UV-C照射可提高抗病性,延长贮藏保鲜期。     

遮荫对彩叶植物矾根夏季适应性表型的影响

以彩叶植物矾根(Heuchera micrantha)‘蜜桃’(‘Georgia Peach’)、‘小珍珠’(‘Petite pearl fairy’)、‘花毯’ (‘Tapestry’)为材料,研究不同遮荫处理对矾根观赏特征、高温半致死温度以及成活率的影响。结果表明,在遮荫条件下,三个矾根品种株高增加、叶面积变大、花序变长、开花推迟,‘蜜桃’和‘小珍珠’花期延长,‘花毯’花期缩短。遮荫引起‘蜜桃’和‘小珍珠’叶绿素含量、类胡萝卜素含量显著上升,花色素苷含量明显下降,叶色由红、紫色向灰绿色转变,叶片彩化度下降;‘花毯’的叶绿素、类胡萝卜素和花青素含量均随遮荫度增加显著上升,其叶色由浅绿转为深绿,叶脉紫红色加重,彩化度提高,观赏性增强。随着遮荫度提高,三个矾根品种的高温半致死温度明显升高,成活率显著上升。相关性分析表明,三个矾根品种的成活率与最高气温、最大光强、气温、光强分别存在极显著负相关关系,与相对湿度以及该品种的高温半致死温度分别存在极显著正相关关系。多元逐步回归分析表明,高光强是引起‘蜜桃’成活率下降的关键因素,‘小珍珠’的成活率主要取决于高温半致死温度,‘花毯’的成活率主要受极端高温的影响。