基于金纳米粒子/石墨烯修饰电极的电化学DNA阻抗传感器的制备

报道了一种基于金纳米粒子/石墨烯修饰玻碳电极的电化学DNA阻抗传感器.首先在玻碳电极表面修饰一层石墨烯,然后通过电化学方法在石墨烯表面沉积一层金纳米粒子,探针DNA(含巯基)通过金硫键连接在金纳米粒子表面.电化学阻抗技术用于DNA传感器的组装表征及其特殊序列DNA的检测.在最佳的实验条件下,传感器响应信号与互补靶DNA浓度的对数在1.0×10-12-1.0×10-7M呈良好线性关系,其线性回归方程:ΔRct(Ω)=1526.6+109.9lgC,相关系数R为0.9970,检出限为3.5×10-13M(S/N=3).此外,该传感器具有良好的选择性,它能识别单碱基错配序列的靶DNA.     

纳米金的制备、表征及应用研究

纳米金材料基于其良好的光学和电子学特性,近年来已成为科学家们研究的热点之一。实验以氯金酸为原料,柠檬酸三钠为还原剂,采用经典的柠檬酸三钠还原法制备出纳米金溶液,利用目测法、紫外-可见分光光度法和扫描探针显微镜法对其进行表征,结果表明:纳米金粒子尺寸均匀、呈球形单分散分布。利用自组装单分子膜原理,通过层层组装将纳米金粒子和DNA探针依次固定到玻碳电极表面制备探针电极,利用电化学工作站检测其信号,结果表明纳米金标记DNA探针可显著增强目标DNA的检测信号,提高检测的灵敏度,并使响应电流增强。     

基于Au@SiO_2纳米复合材料构建新型的DNA电化学传感器

合成了金包二氧化硅纳米复合材料(Au@SiO2),并将其修饰于玻碳电极表面,固定上DNA探针后构建了一种新型的DNA电化学传感器.采用循环伏安法、差分脉冲伏安法(DPV)对于复合材料的电化学性能进行了研究.以5.0 mmol/L的[Fe(CN)6]3-/4-溶液为探针,分别对DNA的固定温度、固定时间、杂交温度以及杂交时间等试验条件进行了优化.结果表明:在优化条件下,利用DPV测定,目标DNA浓度的对数与峰电流在1.0×10-13¹.0×10-10mol/L范围内呈良好的线性关系,线性相关系数为0.995,检出限为1.0×10-15mol/L.该方法具有简单、快速、灵敏等优点.     

基于亲和素修饰磁珠的电化学检测特殊序列DNA的研究

报道了一种基于亲和素修饰磁珠表面的电化学检测特殊序列靶DNA的新策略.其方法如下:首先磁珠表面用亲和素功能化,然后利用生物素-亲和素的特殊识别作用,将生物素-探针DNA固定在磁珠表面,通过分子杂交,将另一条含有二茂铁标记互补碱基序列的靶DNA,进行识别,结合形成双链.利用示差脉冲伏安法检测二茂铁产生的电化学信号进行定量.在最佳条件下,二茂铁的峰电流强度与靶DNA浓度的对数在10-9-10-7M范围内呈线性关系.其线性回归方程:I(μA)=5.598+0.549lgCDNA,相关系数为0.9962,检测限是3.5×10-10M(S/N=3).此外,该传感器具有良好的选择性,它能识别单碱基错配序列的靶DNA.     

内标化SERS探针检测磷脂双层膜中药物释放研究初探

本研究设计合成了一种核-壳结构内标化表面增强拉曼散射(SERS)探针,并用于磷脂双层膜中药物释放研究.该SERS探针中,拉曼报告分子包裹在金纳米球和金纳米壳层中间,金纳米壳层将报告分子与外部环境隔开,确保了信号稳定性.同时,金纳米壳外层裸露,可以用于待测分子的SERS传感.进一步在内标化SERS探针表面包裹以磷脂双分子层,以二乙基硫醛三碳菁化碘(DTTC)作为模型药物,构建探针标记脂质体纳米结构,并进行细胞标记.通过检测探针内标和DTTC拉曼信号的比率变化,可以反映细胞内纳米药物的释放行为.所建立的比率方法有效消除了拉曼测试仪器本身误差的影响,为药物的体内检测提供了一种新的检测方法.     

运用交流阻抗技术直接监测DNA杂交

介绍了基于交流阻抗技术构建非标记型脱氧核糖核酸（DNA）杂交传感器的方法.以24个碱基长度的寡聚DNA作为实验对象,将5′端巯基化的单链寡聚DNA（SH-ssDNA）探针与巯基乙酸（RSH）同时自组装到金电极表面,形成杂交识别层,利用交流阻抗技术测量出杂交前后金电极表面电子传递电阻R_et的增量作为杂交信号.实验中对DNA探针的自组装时间、杂交温度、杂交时间和阻抗测量液等实验条件进行了观察和优化;通过选择自组装液中SH-ssDNA探针和RSH的浓度,减少DNA在金电极表面的非特异性吸附,同时保证金电极表面自组装的SH-ssDNA探针有合适的疏密度,提高了杂交效率.在各优化条件下,无需扩增杂交信号,此非标记型DNA杂交传感器的检测下限为3.0×10^-14mol/L;和完全互补序列相比,一个和三个碱基错配序列分别产生55.6%和1.3%的杂交信号.     

荧光微球表面寡核苷酸探针的固定化研究

以1-乙基-3-(3-二甲基氮丙基)-碳化二亚胺(EDC)为偶联剂,将氨基标记的寡核苷酸探针(包含捕获探针、检测偶联效率的Tag序列以及间隔臂三部分)固定在羧基末端荧光微球表面.以生物素标记的cTag与微球表面探针杂交,再加入荧光物质PE标记的亲和素(SA-PE),通过Luminex-100TM荧光微球检测仪对荧光微球表面探针的偶联效果进行了检测.结果表明:不同间隔臂的氨基标记寡核苷酸探针具有不同的偶联效率,C12偶联效率优于C6-5T,C6-5T优于C6;且平均荧光强度(MFI)值最高可达3000以上,为后续核酸杂交检测建立了基础.     

基于网状硒化钼和杂交链式反应高灵敏检测DNA

用水热法合成了网状硒化钼纳米,将其和纳米金修饰于玻碳电极表面,固定上DNA探针后结合杂交链式反应构建了一种新型信号放大型电化学传感器,用于特定DNA序列的超灵敏检测.硒化钼纳米片具有好的导电性能和大的比表面积,结合杂交链式反应的信号放大作用,可显著提高检测灵敏度.用于DNA检测,其线性范围为1.0×10-10~1.0×10-14mol/L,信噪比等于3时,检出限为8×10-15mol/L.该传感器可区分三碱基错配的DNA和单碱基错配的DNA,具有较高的选择性.     

基于自组装纳米颗粒探针的全错位排列问题的DNA计算模型

全错位排列问题是组合数学中的一类重要问题,可转化为范式的形式,利用自组装纳米颗粒探针对满足性问题进行求解。将纳米金颗粒和DNA序列进行结合,形成纳米金颗粒探针的识别区,并且成拱形结构。当识别区与其补链发生杂交反应时,拱形结构打开并发出荧光,从而给出了全错位排列问题的一种新的DNA计算模型。与传统的DNA计算模型不同,本文将纳米技术和DNA计算理论相结合。     

粗糙化金纳米棒SERS探针用于生物成像研究

金纳米棒(AuNR)是制备近红外表面增强拉曼散射(SERS)探针最为经典的纳米材料,但存在拉曼信号增强能力弱等缺点.本研究通过在巯基-聚乙二醇修饰的AuNR表面原位还原、生长金纳米颗粒的方法,制备了一种新型的表面粗糙化金纳米棒(R-AuNR),并以此构建SERS纳米探针用于生物成像研究.金纳米颗粒的生长使Au NR表面生成了大量的纳米间隙(即"热点"区域),提高了AuNR表面粗糙度,因此其SERS增强能力显著提高.基于R-AuNR的SERS探针的灵敏度较基于Au NR的探针提高2～8倍,细胞与活体小鼠的成像实验表明R-AuNR SERS探针具有很好的生物成像能力.     

基于纳米金表面竞争杂交反应的新型DNA检测方法(英文)

基于纳米金表面DNA的竞争杂交反应和纳米金粒子的离心分离-富集过程,建立了一种DNA荧光检测方法,实现对飞摩尔级目标DNA的高灵敏度检测.同时通过DNA的竞争杂交过程并结合缓冲液离子强度的阶跃式升高,实现了对目标DNA上单个碱基错配的有效分辨.本研究还提供了一种简单有效的DNA分离-富集方法,相对于通常使用的磁珠分离过程更为经济方便.     

人血清中真核复制起始区DNA（Ors12DNA）结合蛋白的鉴定和纯化

利用含有真核细胞复制起始区（ＯｒｉｇｉｎｏｆＤＮＡＲｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）的Ｏｒｓ１２ＤＮＡ作为探针，检测了人血清中与Ｏｒｓ１２ＤＮＡ特异结合的蛋白质。凝胶电泳迁移率改变实验表明人血清中存在特异Ｏｒｓ１２ＤＮＡ结合蛋白。实验还对影响Ｏｒｓ１２ＤＮＡ与蛋白质最适宜结合的各种因素进行了研究。苯酚处理反应体系及限制性内切酶的酶切位点保护实验都证实了Ｏｒｓ１２ＤＮＡ－蛋白质复合物的存在。利用硫酸铵盐析及ＤＮＡ亲和层析，对血清中的Ｏｒｓ１２ＤＮＡ结合蛋白进行了部分纯化，ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示，Ｏｒｓ１２ＤＮＡ结合蛋白为一组非均一的蛋白质，亚基分子量分别为６４ｋＤ、４４ｋＤ和２４ｋＤ。     

大豆自花授粉后外源DNA导入技术的验证

以花生DNA为供体,大豆为受体,在大豆自花授粉后,采用液滴法和注射法导入花生DNA,在受体大豆植株后代中获得了多种变异类型。为探讨外源DNA 导入技术的可靠性,将具有卡那霉素抗性基因的质粒pCaMVneo 用同法导入大豆。所收获的种子发芽后培养于一定浓度的卡那霉素溶液中,其中部分植株对卡那霉素表现抗性,可继续生长发育。分株提取这些植株的DNA,以质粒DNA 为探针,进行斑点杂交.供试的14个植株中出现了13个阳性斑。实验结果证明质粒DNA 已整合到大豆基因组中并获表达,从而间接地证实了授粉后通过花粉管通道导入外源DNA 的技术是可靠的。     

DNA芯片--世纪之交的技术革命

ＤＮＡ 芯片是以硅、玻璃等材料作固相载片,应用计算机、半导体、光化学合成等微加工技术,将数十万个寡核苷酸片段高密度集成于１ｃｍ ２ 左右的芯片上．它可以作为微反应进行ＰＣＲ、ＬＣＲ等反应,尤其是芯片上的探针列阵可用于检测人类遗传病的基因变异,加速人类基因组的研究及为临床医学开辟新路．ＤＮＡ 芯片有望成为研究生命信息的一种新的有力工具．     

随机扩增多态性DNA技术在生命科学炽的应用

DNA分子标记是DNA水平上遗传变异的直接反映,随机扩增多态性DNA（RAPD）技术,是新发展起来的一种DNA分子标记方法。文中详细阐述了RAPD技术的原理,进一步与限制性片段长度多态性（Restriction FragmentLength Polmorphism,RFLP)技术相比,得出它具有快速,简便和对材料要求不高等特点,最后讨论了RAPD技术在生命科学研究中各个方面的广泛应用,包括种基因组的分子谱图建、系统进化发育以及基因定位研究等。     

Self-assembly of two-dimensional DNA crystals

Self-assembly of synthetic oligonucleotides into two-dimensional lattices presents a 慴ottom-up?approach to the fabrication of devices on nanometer scale. We report the design and observation of two-dimensional crystalline forms of DNAs that are composed of twenty-one plane oligonucleo-tides and one phosphate-modified oligonucleotide. These synthetic sequences are designed to self-assemble into four double-crossover (DX) DNA tiles. The 憇ticky ends?of these tiles that associate according to WatsonCrick抯 base pairing are programmed to build up specific periodic patterns upto tens of microns. The patterned crystals are visualized by the transmission electron microscopy.     

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．     

用双探针原位杂交法检测常见肝病组织中输液传染性病毒DNA

目的：建立肝组织输液传染性病毒DNA(TTVDNA)的原位杂交检测技术，探讨TTVDNA在肝组织中的分布。方法：采用PCR扩增法，分别合成地高辛标记的Gla、G2b两种亚型的双链TTVDNA探针。同时应用两型探针对22例血清学检查无甲-庚型肝炎病毒感染的肝病患者肝组织TTVDNA进行原位杂交检测，并将检测结果与巢式PCR法检测配对血清TTVDNA的结果进行比较。结果：原位杂交阳性信号主要定位于肝细胞核，少数位于胞浆。22例肝病患者肝组织标本中TTVDNA原位杂交阳性率68.2％（15/22），其中慢性肝炎、肝硬化、肝细胞癌患者中原位杂交阳性率83.3％（15/18），4例肝破裂、肝良性肿瘤患者TTVDNA原位杂交检测皆为阴性。配对血清TTVDNA阳性率63.6％（14/22）。血清与肝组织TTVDNA检测符合率86.4％（19/22）。结论：双探针原位杂交检测具有较高的特异性和灵敏性，有助于肝病病因的分析。TTVDNA在慢性肝炎、肝硬化、肝细胞癌的肝组织中检出率较高，提示TTV可能与这些肝病有关。