分子生物学技术在水产养殖动物细菌性病原检测中的应用

回顾了核酸杂交、基因芯片、PCR等分子生物学技术在水产养殖动物细菌性病原检测中的应用,并对水产养殖细菌性疾病诊断技术的发展方向作了展望。     

基因芯片

基因芯片又称ＤＮＡ芯片 ,是计算机学与生物学交叉的产物。基因芯片技术是２１世纪生物工程的重要组成部分。它通过使用半导体工业中的微加工、微电子技术和其他相关技术 ,在固体芯片表面构建微流体分析单元和系统 ,利用生物大分子ＤＮＡ的结构及其碱基配对原则而发展起来的 ,以实现对核酸分子中基因片段准确、快速、大信息量的检测。１基因芯片的制作和检测过程ＤＮＡ分子能在不同条件下进行变性、退火和杂交是制作基因芯片的基础。１．１探针的制备探针即一种已知碱基序列较短的单链ＤＮＡ。探针获得有两种途径 :一是从生物中直接提取ＤＮ…     

生物芯片研究现状及应用前景

生物芯片(Biochip)是以预先设计的方式将大量的生物讯息密码(寡核苷酸、cDNA、基因组DNA、蛋白质等)固定在玻片、硅片等固相载体上组成的密集分子阵列,可分为基因芯片、蛋白质芯片、芯片实验室三类。生物芯片技术的本质是生物信号的平行分析,它利用核酸分子杂交、蛋白分子亲和原理,通过荧光标记技术检测杂交或亲和与否,再经过计算机分析处理可迅速获得所需信息。在医学、分子生物学等领域,生物芯片技术以其高效、高信息量的优势,显现出巨大的应用价值和商业市场,其发展前景非常乐观。     

实时荧光定量PCR技术研究进展及其应用

实时荧光定量PCR（Real Time Quantitative PCR）是把酶动力学、核酸扩增与杂交、光谱分析和实时检测技术巧妙结合的一项技术；并且广泛应用于病毒学、遗传性疾病、肿瘤和癌症的诊断等方面．因此成为分子生物学研究中的重要工具，本文就此技术研究进展及其应用做一综述．     

基于FPGA的超光谱成像仪数据采集系统设计

基于FPGA设计了一套数据采集系统,实现某超光谱成像仪研制过程中的光谱图像数据的采集、传输、显示与存储.该设计综合应用了FPGA、USB、LVDS、时钟数据恢复、8B/10B编码、乒乓缓存等技术,具有高速率、低功耗、小型化和轻量化等特点,对类似数据采集系统的设计具有参考和借鉴意义.     

基于生物芯片的PCR仪器及其低功耗准则下的PID控制算法优化

空间的微重力环境减少了热对流,使得PCR仪器升温过程相对容易,同时给降温过程带来了困难.更重要的是由于空间资源的限制,小体积、低功耗成为了仪器设计的基本要求.针对这种情况,采用半导体加热制冷片为基片,以生物芯片方式设计PCR反应区,实现了基于低功耗单片机控制电路设计的便携式芯片PCR仪器.同时,为进一步优化功耗,采用PID算法进行反应温度控制的基础上,通过Kalman滤波预测控制算法以降低设备功耗.经测试验证,该仪器温控偏差优于0.5℃,成功实现了DNA片段的扩增,整机平均工作功耗小于3.5 W,能够较好满足空间PCR实验的要求.     

有源声音传感器探头的设计及在漏水探测相关仪中的应用

利用压电式传感器及低噪声低功耗放大器设计了漏水检测探头,使用A/D-D/A转换器TLV320AIC10芯片及TMS320C5402 DSP芯片等实现了两路音频信号实时采样及相关分析系统的硬件电路,采用C语言及汇编语言实现了系统软件设计.实验结果表明,该系统性能可靠,有较高的实用价值.     

杭州博日科技股份有限公司: 引领中国PCR产业进口替代进程

杭州博日科技股份有限公司是以分子检测为主的系列化产品及服务提供商.公司是国家高新技术企业,位于美丽的钱塘江畔,占地26000㎡,拥有员工500余人.公司于2002年获得中国荧光定量PCR检测系统注册证,实现了中国PCR领域里程碑式的突破.博日科技现已发展成为全球知名的PCR产业基地,为客户提供PCR实验室建设、核酸样本采集及保存、核酸提取和检测等全套解决方案,应用方向包含医学诊断、畜牧水产、科学研究、食品安全、海关疾控等多个领域.     

一种基于FPGA的AES算法的低功耗实现

目前网络支线上绝大部分用户面对的是千兆和百兆的以太接入网,因此设计低功耗而不影响接入网数据传输速率的AES加密芯片将具有广阔的应用前景.由此,在保证128密钥安全性的条件下,本文提出了一种将AES加密算法的128位明文分为4个32位加密单元进行处理,并通过流水线技术进一步降低功耗的AES加密芯片的实现方法.并且针对一般的FPGA结构仿真实现了上述的设计.     

一种适用于空间的管道式聚合酶链式反应装置的设计与实现

空间微生物原位检测系统需要满足微型化、自动化和易于集成的空间使用要求,而商用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)仪不能满足这些需求。设计并实现了一种无芯片的PCR微型装置,采用蠕动泵实现系统的自动进样,采用半导体制冷器实现快速精确温控,反应管道采用硅胶管,制作简单、生物相容性好、便于清洗,满足微型化、高可靠性、易于系统集成的空间需求。该装置采用的方法为将PCR仪集成到自动化的检测仪器提供了思路。     

植物病毒分子检测方法研究进展

介绍了双链RNA、核酸杂交、多聚酶链式反应、核酸序列扩增、基因芯片等分子检测方法在植物病毒检测中运用的成功技术，并具体介绍了各种分子检测方法的原理和特点。     

转基因油菜籽多重PCR-DNA芯片联用检测方法的研究

根据转基因油菜中所转入的外源基因，选择CaMV35S启动子、FMV35S，PAT基因和目的基因mCP4-EP-SPS，BAR，MS8，RF3以及内源PEP基因设计特异性引物，采用多重PCR法对待测样品进行扩增，通过缺口平移法合成DIG-dUTP标记杂交探针，并制备基因芯片，在对PCR反应和扩增产物与芯片杂交条件进行优化的同时，比较了芯片检测的特异性和重复性，并对检测的灵敏度进行测试，结果表明，该方法具有较好的特异性和重复性，检测灵敏度可达0．1％，由于采用了多重PCR技术一次可同时检测多个基因，提高了检测的准确性和效率．     

中氮茚衍生物-花菁离子缔合平衡体系在核酸测定中的应用

应用中氮茚衍生物-花菁离子缔合平衡体系建立了一种测定痕量核酸的方法.中氮茚衍生物的最大发射波长在385nm,在一定量花菁存在下,其荧光强度显著猝灭,核酸的加入又可使其荧光回复.在最佳条件下,荧光回升与核酸浓度成正比.标准曲线线性范围:小牛胸腺DNA(CTDNA)为2-500ng/mL;鱼精子DNA(FSDNA)为2-400ng/mL.相应的检测限:CTDNA为0.92ng/mL;FSDNA为0.85ng/mL.应用本法对3个实际样品进行了测定,结果令人满意.     

基于ZigBee和MSP430无线温度控制系统设计

将低功耗单片机MSP430与近距离低功耗无线射频芯片ZigBee-CC2430结合起来,实现了温度多点无线监测控制系统。详细介绍了硬件部分和软件部分,阐述了ZigBee组网过程。通过实验验证,系统稳定可靠,安装方便,能够有效的实现远程温度采集和控制,并且成本低廉,终端节点功耗很低,达到了数据传输安全可靠的目的。     

一种基因芯片检测仪样机的研制及可靠性分析

根据核酸扩增基因芯片杂交检测的原理设计了一个能够集扩增、杂交、检测于一体的新型检测仪的主体结构.利用大型仿真软件ADAMS对检测仪的主体机器人虚拟样机进行了运动学仿真,得到基因芯片的位移-时间和速度-时间曲线.应用机构运动可靠性原理对主体机器人的运动可靠性进行了分析,计算了主体机器人的运动精度.结果表明,无论考虑横向误差还是纵向误差,检测仪都具有良好的运动精度,从而证明了样机的可行性.     

一种玻璃载片共价键固定DNA的新方法

目的：建立了一种简单、快速、高效共价固定DNA到玻璃其质上的方法。方法：玻片用β-（对、间氯甲基苯基）三氯硅乙烷处理在表面自组装形成带有苄氯功能基的单层硅烷膜，然后再用NaI丙酮溶液处理将苄氯基转化为苄碘基。巯基修饰的DNA通过巯基与苄碘基反应形成硫醚键共价偶联到这一自组装的硅烷膜上。结果：放射性分析证实玻璃基质表面共价固定DNA的密度为3.2nmol/m^2。用放射性标记的目标DNA进行杂交试验表明最大杂交密度的0.77nmol/m^2。结论；本方法只需一步偶联反应，反应时间短、偶联效率高、操作简单、不需要严格的试剂，而且制得的DNA芯片有较高的温度稳定性，可方便地用于核酸杂交和探测研究。     

基于nRF24L01的短距离无线通信系统

介绍一种基于nRF24L01无线芯片的短距离无线通信系统,以nRF24L01(2.4 GHz无线射频芯片)和低功耗单片机MSP430F449为核心组成的簇形网络数据传输系统.无线通信系统的节点依靠MCU为核心的硬件平台协同工作,按照约定好的协议实现数据传输,经过PC机监控设备后台的数据处理,使得数据在LED显示屏上显示.     

马铃薯天冬氨酸蛋白酶抑制剂基因克隆和结构分析

以马铃薯基因组ＤＮＡ为模板并基于天冬氨酸蛋白酶抑制剂基因的ｃＤＮＡ序列所设计的两个引物，通过ＰＣＲ扩增得到６６６ｂｐ的天冬氨酸蛋白酶抑制剂基因编码区，并将此片段克隆到ｐＵＣ１８的ＳｍａＩ位点．序列分析结果表明该基因除去末端一终止密码子外其可译框架编码２２１个氨基酸残基，前导肽包括３２个氨基酸残基，故该抑制剂的成熟蛋白由１８９个氨基酸组成，第６７位的精氨酸为抑制胰蛋白酶的活性中心．与ｃＤＮＡ相比核苷酸的同源性为９４．３％，氨基酸的同源性为９０％．基因ＤＮＡ无内含子．     

近红外分光光度法测定核酸

以阳离子型近红外花菁染料做为生色探针,研究了该染料与核酸的结合反应,在ＰＨ６．０的条件下,该染料在７７１ｎｍ处有最大吸收峰,在核酸存在下,其吸收峰显著下降,而在６４０ｎｍ处出现新的吸收峰。据此,以该近红外花菁染料为生色探针,在７７１ｎｍ处依其吸光度的下降可定量测定核酸。