微生物介导的金纳米颗粒合成

金纳米颗粒凭借其独特的光学和电化学特性,广泛应用于信息存储、化学传感、医学成像、药物传输以及生物标记等领域。近年来,生物法合成金纳米颗粒因其环境友好、绿色低毒等特点引起研究者的广泛关注。研究表明,多种微生物包括细菌、放线菌、真菌和病毒等均具有合成金纳米颗粒的能力。本文综述了微生物介导合成金纳米颗粒的特性、机制及应用,并对未来发展趋势进行了展望。     

纳米氧化锌和接种丛枝菌根真菌对大豆生长及营养吸收的影响

纳米氧化锌是应用最广的人工纳米颗粒(nanoparticles,NPs)之一,具有一定生物毒性。丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌能与陆地上80%以上的高等植物形成丛枝菌根共生体,并能改善宿主植物矿质营养,提高其抗逆性。然而纳米ZnO与丛枝菌根的关系尚不清楚。通过温室沙培盆栽试验,研究了施加不同水平纳米ZnO(0、500、1000、2000、3000 mg/kg)和接种AM真菌Acaulospora mellea对大豆生长及营养状况的影响。结果表明,3000 mg/kg的纳米ZnO显著抑制大豆植株生长,表现出植物毒性,在其他水平时没有显著影响。纳米ZnO在施加水平500、1000 mg/kg时没有抑制AM真菌对大豆根系的侵染,但是高施加水平(2000 mg/kg)时对AM真菌产生毒害,几乎完全抑制大豆根系菌根侵染。接种AM真菌仅在500 mg/kg纳米ZnO时显著促进大豆生长,增加大豆植株对P、K、N的吸收,降低根系Zn含量。纳米ZnO可能会持续释放锌离子,并抑制大豆根系对矿质营养元素的吸收,从而产生生物毒性,而AM真菌与大豆根系的共生可起到有益作用。     

纳米抗体的特性及其在免疫检测中的研究进展

纳米抗体(nanobody,Nb)作为抗体行业的新成员,近年来在免疫检测领域的发展突飞猛进.Nb具有分子量小、稳定性好、亲和力和特异性高、易于在原核表达系统中高质量生产等特性.应用Nb的检测试剂改善了传统依赖单克隆抗体检测试剂存在的运输和保存困难、试剂研发成本高、抗体试剂批间差异大的问题,并且提高了检测的灵敏度.Nb在...     

COVID-19核酸疫苗及其纳米递送系统

2019年末,新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)席卷全球,对全球经济以及人民健康产生了重大影响.根据世界卫生组织的数据,截至2021年3月1日,全球确诊人数已超1亿,死亡人数更超2百多万.幸运的是,目前已有多种针对COVID-19的疫苗获得紧急使用授权,其中包括两种m...     

杂交鹅掌楸悬浮细胞高效摄取具有良好生物相容性的超微介孔氧化硅纳米颗粒

采用扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(LSCM)系统研究了超微介孔氧化硅纳米颗粒(MSNs)和杂交鹅掌楸悬浮细胞共孵育的互作特征.将MSNs通过异硫氰酸荧光素(FITC)标记后,再利用LSCM观察其被植物细胞摄取的情况.结果表明,5~15nm的MSNs可以通过内吞途径有效将FITC分子载入完整植物细胞.然而,在无MSNs作为载体的情况下,游离FITC分子则无法进入完整植物细胞.SEM观察结果进一步表明,MSNs容易聚集在完整植物细胞的表面,而且通过硅元素含量对比分析,直接证明了MSNs可以被完整植物细胞摄取到其内部.其次,利用荧光素二乙酸酯染料分析和MSNs共培养24h后的植物细胞的活性,其结果表明,这些细胞仍然保持很好的活力,而且也没有观察到明显的细胞死亡.最后发现,这些和MSNs共培养后的鹅掌楸细胞仍可以通过胚胎发育实现植株再生.综上所述,在植物生物学中,这种超微MSNs作为纳米载体可以应用到细胞的体外外源基因转染.     

基于核酸自组装纳米结构的siRNA药物递送研究进展

RNA干扰(RNA interference,RNAi)作为转录后调节机制,可靶向mRNA进行剪切降解从而发挥基因沉默效应.siRNA (small interference RNA)因其高效性和特异性而被广泛应用于药物研究中.目前,研究者们已开发了多种阳离子载体用于siRNA递送.但由于siRNA双链结构具有相对较强的刚性结构,且阴离子电荷密度较低,无法与阳离子载体形成稳定、致密的复合物,使得siRNA的应用仍面临诸多挑战,如细胞摄取率低、靶向特异性差、递送过程不稳定、潜在的细胞毒性以及易诱发免疫反应等.近年来,核酸自组装纳米结构由于其结构灵活且负电荷密度较高而受到广泛关注,有望实现siRNA药物的高效递送和基因沉默.本文综述了近年来基于核酸自组装纳米结构的siRNA递送的研究进展及其应用.     

基于免疫纳米颗粒强化的压电免疫传感器检测大肠杆菌O157︰H7

摘要：【目的】结合纳米技术建立检测大肠杆菌（Escherichia coli）O157︰H7高灵敏检测技术。【方法】采用化学共沉淀法制备出核心粒径约为10 nm的免疫纳米磁颗粒,柠檬酸钠还原法制备粒径约为20 nm的免疫胶体金。压电免疫传感器通过金黄色葡萄球菌蛋白A（Protein A from Staphylococcus aureus SPA）法将抗体固定于石英晶振上,两种免疫纳米颗粒借助不同的抗体连接于传感器上对检测频率信号进行放大。【结果】SPA在石英晶振上的最佳固定浓度和时间为1.2 mg/mL和40 min,抗体的最佳固定浓度和时间为1.0 mg/mL和60 min。压电免疫传感器通过两种免疫纳米颗粒的放大作用,使其对大肠杆菌O157︰H7的检测限从104 cfu/mL提高到101 cfu/mL。【结论】免疫纳米颗粒强化对压电免疫传感器的检测频率信号具有很好的放大效应,可以明显提高其检测灵敏度。     

消杀型纳米催化剂抗病毒作用的研究

本文探讨112种消杀型纳米催化剂吸附与灭活病毒的功效,为开发新型抗病毒纳米材料提供理论依据。我们将各种纳米催化剂与副流感病毒、人疱疹病毒Ⅰ型、腺病毒1型及5型作用一定时间后,分别以血凝试验及观察CPE变化的方法判断纳米材料对各种病毒的吸附与灭活作用,并在电子显微镜下观察纳米材料对病毒的吸附情况。结果在所检测的112种纳米催化剂中,用血凝试验分别筛选出强吸附力催化剂 29 种、中吸附力催化剂 36 种、弱吸附力催化剂47种。其中,13 种强吸附力催化剂对副流感病毒的吸附率在 87.5%~93.75%之间,并以 AB 24的抗病毒效果最好。     

综述与专论: 铁蛋白：纳米酶开发的重要工具

纳米酶因其在靶向癌症治疗、诊断医学、生物传感和环境毒理学等方面所具有巨大的应用潜力和价值而受到越来越多的关注。铁蛋白作为具有独特空间结构、表面性质和高生物相容性等特点的天然生物大分子,已成为纳米酶开发的重要工具。 为了展示和凸显铁蛋白在纳米酶开发中的扮演的角色和取得的成就,并为后续研究提供参考,本综述着重介绍铁蛋白作为纳米酶合成的模板、纳米酶催化反应的反应器和纳米酶呈递的载体等。同时,文中也指出了基于铁蛋白的纳米酶研发中所面临的挑战和其未来发展方向。     

新型冠状病毒纳米PCR快速检测方法的建立

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)感染可导致致命性肺炎,且极具传染性。自2019年年末在我国出现以来,已在全球蔓延。为了建立一种灵敏、快速检测SARS-CoV-2的分子检测方法,本研究使用金纳米颗粒配合普通PCR检测方法,针对SARS-CoV-2核衣壳蛋白建立了SARS-CoV-2 NanoPCR新型分子检测方法。特异性结果显示,该方法对猪流行性腹泻病毒、牛冠状病毒、犬冠状病毒、水貂冠状病毒、猫传染性腹膜炎病毒均无交叉反应,表明该方法的特异性良好。敏感性结果显示,该方法的最低检测量为3.69×10⁴拷贝/μL,高于普通PCR最低检测量10倍,表明该方法的敏感性良好。使用建立的方法对3份临床样品进行检测,该方法与普通PCR方法结果一致,10倍稀释样品后,NanoPCR相比较普通PCR条带仍然具有较高辨识度。综上,本研究建立的灵敏、特异的NanoPCR方法可以对临床样品进行快速诊断和鉴定。