以G-三链体/硫黄素T为探针非标记荧光法检测DNA

为了获得一种简单、灵敏、低成本的DNA检测方法,提出了一种非标记荧光定量检测DNA的方法。信号探针（Signal DNA）和封闭探针（Block DNA）通过部分杂交形成双链DNA结构。所形成的双链DNA结构与靶标DNA作用,释放出一段富G的DNA序列;此富G的DNA序列可形成G-三链体（G-triplex,G3）,可结合硫黄素T(ThT)形成G3/ThT复合物,产生强的荧光信号。通过测定体系中荧光的强度,实现对目标DNA的定量检测,检出限为21 nmol/L。该方法不需要标记荧光染料,成本低,操作简单,灵敏高,在DNA定量检测领域有良好的应用前景。     

基于聚乙烯亚胺功能化石墨烯的高灵敏电化学阻抗传感方法用于血清中mircoRNA-155检测

建立血清中癌症标志物microRNA-155的高灵敏电化学检测方法.采用一步法制备了聚乙烯亚胺功能化的石墨烯,通过静电相互作用制备了金纳米粒子功能化的石墨烯复合物.将该复合物用作电极基底材料,基于金纳米粒子与DNA捕获探针上的SH基团之间形成的强烈的S-Au键可将DNA捕获探针固定到电极表面.通过DNA捕获探针对microRNA-155的特异性识别作用可特异性地捕获待测样品中的microRNA-155分子.利用生物分子对电极表面电子传递的阻碍作用,从而实现对microRNA-155分子的电化学阻抗传感器的构建.在最优条件下,该传感器的阻抗值与microRNA-155的浓度的对数值在1~1000 nmol/L浓度范围内呈现良好的线性关系,检出限为0.51 nmol/L(S/N=3),可实现实际血清样品中的microRNA-155的灵敏快速检测.     

基于氧化石墨烯构建新型荧光生物传感器用于DNA检测

以氧化石墨烯作为荧光猝灭基底,羧基荧光素标记的DNA探针作为识别元件,设计了一种用于检测单链DNA的新型荧光生物传感器,通过测定荧光探针分子和目标DNA作用前后体系的荧光强度变化实现特定序列单链DNA的定量检测.在该方法中,荧光强度恢复值与目标DNA浓度在20～1 000 pM范围呈线性关系,检测限为0.11 pM.该方法灵敏度高,操作简单,在生物分子检测及疾病早期诊断中具有较大的应用前景.     

氧化石墨烯对DNA荧光分子探针FRET效应的研究

研究了氧化石墨烯的浓度、氧化石墨烯与DNA分子荧光探针的反应温度、DNA链长度对FRET效应的影响.研究表明,氧化石墨烯的浓度、氧化石墨烯与DNA分子荧光探针的反应温度、DNA链长度对FRET效应都有着重要的影响.氧化石墨烯浓度越大,其对DNA分子探针的荧光猝灭效率越高;氧化石墨烯与DNA分子荧光探针的反应温度越高,淬灭效率越高;DNA链越长,氧化石墨烯淬灭的效率越低.因此,氧化石墨烯的浓度、氧化石墨烯与DNA分子荧光探针的反应温度、DNA链长度对FRET效应都应该是设计生物传感器时考虑的因素.     

磁性荧光复合粒子的合成、表征及DNA检测应用研究

以NaOH作为沉淀剂,在水相中合成了直径约为10nm的Fe3O4磁性纳米粒子,以Fe3O4为核层原料以CdTe量子点为壳层原料合成了Fe3O4／CdTe磁性荧光复合粒子。合成的Fe3O4／CdTe磁性荧光复合粒子经测试具有良好的磁性核荧光性能。以Fe3O4／CdTe作为能量供体3,端修饰有淬灭剂BHQ-2的单链DNA作为能量受体合成分子灯塔探针,成功构建了荧光共振能量转移体系,所合成的探针可利用磁铁与游离的5,-DNA-3．-BHQ-2进行快速分离。该探针在和与探针DNA序列完全互补的目标弓形虫DNA杂交后,荧光强度得到了恢复,实现了对弓形虫DNA的高灵敏度检测。     

基于氧化石墨烯的无酶循环放大荧光信号法检测DNA

基于纳米材料氧化石墨烯的荧光猝灭性能,引入靶物催化发卡结构组装作为循环信号放大方法,构建了一种用于检测单链DNA的高灵敏荧光检测平台.通过对实验条件进行优化,确定以氧化石墨烯浓度60 mg/mL、加入target DNA后反应温度37℃、反应时间30 min为该检测方法的最佳反应条件.在优化后的实验条件下,加入靶物DNA后荧光信号变化值与靶物浓度的线性范围为0.5～14 pM,检测限为0.055 pM.该检测方法快速、灵敏、成本低,通过改变荧光探针序列还可实现micro RNA、生物小分子和蛋白质的检测,因此在生化分析和分子医学等领域具有较大的应用前景.     

基于单链DNA-银纳米簇荧光探针对微囊藻毒素-LR的检测研究

以单链DNA为模板,制备了单链DNA-银纳米簇(ssDNA-Ag NCs)荧光探针,构建了一种无酶无标记检测微囊藻毒素-LR(microcystin-LR)的荧光传感分析方法.设计的ssDNA既能作为模板合成ssDNA-Ag NCs荧光探针,又能与目标分析物微囊藻毒素-LR通过高亲和性和高特异性结合.采用透射电镜(TE...     

滚环扩增阳离子共轭聚合物均相检测microRNA

结合恒温滚环扩增(rolling circle amlification,RCA)、单链特异性核酸外切酶Ⅰ(exonucleaseⅠ,ExoⅠ)和阳离子共轭聚合物(Cationic conjugated polymer,CCP)荧光共振能量转移(fluorescence reso-nance energy transfer,FRET)技术,建立了一种特异、灵敏的均相检测microRNA(miRNA)的新方法.该方法应用荧光标记探针与RCA扩增的长链DNA产物杂交,当加入CCP时,其与杂交的标记探针通过静电力结合,发生高效的FRET.未杂交的标记探针利用ExoⅠ水解成单核苷酸,其与CCP相互作用力弱,不能发生有效的FRET.基于此,无需分离和洗涤步骤,实现了RCA扩增miRNA的均相检测.方法特异性好,灵敏度高,线性为0.5～20pmol/L,检出限为0.2pmol/L.方法为miRNA均相检测和原位成像分析以及临床诊断提供了新策略.     

用于甲醛检测的比率型荧光探针合成及性能研究

本文设计合成了一种以萘酰亚胺为荧光团的比率型荧光探针,探针的设计基于萘酰亚胺苯环侧链上的醛基被取代后,荧光发射波长红移且荧光强度减弱,与甲醛反应后,发生2-aza-Cope重排反应,醛基恢复,荧光发射波长蓝移且荧光强度增强,可以此作为甲醛定性定量检测依据。通过核磁共振波谱法、高分辨质谱法和荧光光谱法对比率型荧光探针的结构、性质和检测性能进行了表征和研究,测试结果表明该探针对甲醛具有很好的检测性能,相较于传统荧光探针具有选择性好、灵敏度高、检测下限低等特点。     

基于四氧化三钴-石墨烯纳米复合材料的电化学DNA传感器

以离子液体碳糊电极(CILE)为基底电极,四氧化三钴-石墨烯(Co_3O_4-GR)纳米复合材料为修饰剂制备了一种新型电化学DNA传感器,并应用于副溶血弧菌tlh特征序列测定.利用壳聚糖(CTS)将Co_3O_4-GR复合材料固定在CILE表面,然后将探针ssDNA序列通过吸附法固定在CTS/Co_3O_4-GR/CILE上,与目标ssDNA序列发生特异性的分子杂交反应,以铁氰化钾为电化学信号分子,根据杂交反应前后伏安信号的差异实现了对目标ssDNA检测的目的,建立相应的工作曲线,求解线性范围和检测限等分析参数.由于复合材料具有大的比表面积故能够增加探针ssDNA的负载量,其高导电性有效地提高电化学响应信号.在最佳实验条件下使用差分脉冲伏安法可对1.0×10~(-14)~1.0×10~(-6)mol/L浓度范围的目标ssDNA序列进行检测,检测限为3.3×10~(-15)mol/L(3σ),该DNA传感器可有效识别单碱基和三碱基错配序列,具有良好的应用前景.     

大肠杆菌O157∶H7胶体金免疫层析快速检测法的建立

建立一种大肠杆菌O157∶H7的胶体金免疫层析快速筛查方法.利用胶体金免疫层析技术,采用双抗体夹心法检测大肠杆菌O157∶H7,对该法进行敏感性、特异性和食品样品的适用性分析.该法能在10 min内完成检测;该试纸条仅与O157∶H7阳性样品发生特异性反应;大肠杆菌O157∶H7的最低检出浓度为1×105 cfu/mL.新建立的大肠杆菌O157∶H7胶体金免疫层析试验简便、快速,特异性和灵敏度较好,适用于现场样品的快速筛查.     

磁性纳米探针流动注射化学发光检测肿瘤细胞

将人B淋巴瘤细胞（Ramos）的核酸适体TE02和钴纳米粒子（CoNPs）标记的DNA 按1∶10的比例组装到金磁核壳结构Au＠Fe3O4 上,得到一种新型磁性生物条形码纳米探针（TE02/CoNPs/Au＠Fe3O4）.通过适体TE02与96孔板上捕获探针的部分杂交,将所构建的磁性纳米探针固定到96孔板上.进一步利用Ramos细胞表面蛋白与适体TE02的特异性识别,将TE02/CoNPs/Au＠Fe3O4 纳米探针结合到Ramos细胞表面.磁性分离后,加入连接DNA,通过链取代反应将Ramos细胞表面的TE02/CoNPs/Au＠Fe3O4 纳米探针解离下来,进而作为信号放大的中转站,通过稀硝酸溶解,释放大量二价钴离子（Co2＋ ）.基于Co2＋ 催化鲁米诺-过氧化氢化学发光反应体系,采用流动注射进样技术,实现对Ramos细胞的高灵敏度、高选择性分析检测,线性范围为100～10000个Ramos细胞,检测限可达86个Ramos细胞,并成功应用于血清样品中Ramos细胞的分析测定.     

一种基于石墨烯基丝网印刷电极的免标记DNA生物传感器

作者基于色胺功能化的石墨烯修饰的丝网印刷电极构建了一种新型的快速、便携、低成本的免标记电化学生物传感器,用于检测目标DNA单链.研究使用还原氧化石墨烯和色胺通过π-π作用结合,使用戊二醛将其固定到电极表面,并连接氨基修饰的单链DNA探针,制成传感器.运用XPS、拉曼光谱、荧光光谱、高分辨率透射电镜、原子力显微镜等手段表征其组成、形貌以及相互作用.电化学阻抗谱用于表征传感器的测试性能等.本课题构建的DNA生物传感器具有高灵敏度和特异性,检出限低达10~(-11) mol/L,线性区间为10~(-7)～10~(-11) mol/L.     

The Escherichia coli O157:H7 DNA detection on a gold nanoparticle-enhanced piezoelectric biosensor

This paper presents development of a quartz crystal microbalance (QCM) biosensor for real-time de- tection of E. coli O157:H7 DNA based on nanogold particles amplification. Many inner Au nanoparticles were immobilized onto the thioled surface of the Au electrode, then more specific thiolated sin- gle-stranded DNA (ssDNA) probes could be fixed through Au-SH bonding. The hybridization was in- duced by exposing the ssDNA probe to the complementary target DNA of E. coli O157:H7 gene eaeA, then resulted in a mass change and corresponding frequency shifts ( △f ) of the QCM. The outer avidin-coated Au nanoparticles could combine with the target DNA to increase the mass. The electro- chemical techniques, cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were adopted to manifest and character each step. The target DNA corresponding to 2.0×103 colony forming unit (CFU)/mL E. coli O157:H7 cells can be detected by this biosensor, so it is practical to develop a sensitive and effective QCM biosensor for pathogenic bacteria detection based on specific DNA analy- sis. The piezoelectric biosensing system has potential for further applications, such as food safety and environment monitoring, and this approach lays the groundwork for incorporating the method into an integrated system for in-field bacteria detection.     

基于恒温指数扩增反应高灵敏度检测端粒酶活性

端粒酶延伸产物是具有(ggttag)n重复序列的DNA.设计1条与2个重复序列相匹配的特异性的DNA探针-(ctaacc)2使其与端粒酶延伸产物杂交,形成双链DNA.过量的DNA探针被磁性石墨烯吸附,通过磁分离去除.利用恒温指数扩增反应(IEXPAR)对端粒酶延伸产物捕捉的DNA探针进行快速的扩增.用与双链DNA特异性结合的SYBR Green I染料对扩增产物进行实时荧光检测.在优化条件下,可以检测到低至50个癌细胞中的端粒酶活性.实现了恒温扩增条件下端粒酶活性的高灵敏度检测.     

基于磁性荧光双探针基础上的2,4-二氯苯氧乙酸残留的快速免疫检测体系的建立(英文)

建立了一个基于磁性荧光双探针基础上的免疫快速检测体系,以实现液相中快速检测食品中2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)残留.该体系将2,4-D抗体结合Fe3O4@SiO2-NH2得到的复合物作为磁性探针和固相载体,2,4-D-OVA被标记CdTe@SiO2-NH2作为荧光探针以产生荧光信号,通过荧光探针与磁性探针复合物与2,4-D抗体竞争结合实现免疫快速检测.探讨了荧光探针最佳优化条件,在p H值8.2,2,4-D-OVA加入量为500μL,偶联时间为70 min时,偶联得到的荧光信号最强,双探针检测后得到该检测体系最低检测限为3.55×10-8.得到金磁、量子点荧光双探针免疫系统,绘出标准曲线,得到最低检测限达3.55×10-8.该检测体系与传统ELISA方法相比,可以大大缩短检测时间,放大检测信号.     

冻融循环下大肠杆菌O157:H7在长春市南湖岸边水中的存活行为研究

北方地区的初春、晚秋,水体表层的夜冻昼融过程是典型特征。冻融循环过程影响水体自身理化性质,理化性质的变化对水中微生物,尤其是潜在的致病微生物的存活也会产生一定的影响。实验在室内模拟了大肠杆菌O157:H7在冻融循环条件下,在长春南湖水中的动态存活特征;并通过线性模型和Weibull模型,计算大肠杆菌O157:H7在污染水体后衰减达到最低检测限的时间(ttd);并运用多元线性回归进行相关性分析,找出影响实验菌种存活的关键因素。研究表明,南湖水的p H和氨氮与大肠杆菌O157:H7的存活相关。研究结果可为调查大肠杆菌O157:H7在湖水中的存活趋势,评估其可能带来的环境健康风险,为制定相应的环境管控措施提供科学依据。     

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.     

RecA介导的特异性DNA片段捕获

外显子捕获联合高通量测序技术在检测新的致病基因,特别是罕见的基因变异时,表现出很高的检测效率.但在具体使用过程中,探针易出现非特异性杂交,设计探针时需考虑Tm值均一性、所需初始样品量较大等问题.RecA是原核生物同源重组的中心分子,参与DNA损伤的重组修复.通过在体外模拟RecA蛋白在原核生物体内重组寻找同源序列的途径,用以捕获目标DNA分子,以期提高外显子捕获过程中的探针杂交效率和特异性.根据RecA在体内同源重组中的作用模式,先将基因组染色质片段化,再纯化DNA,设计生物素标记的特异性探针,在RecA蛋白的介导下以捕获基因组中的目的同源片段.结果显示:设计的和目标片段互补的探针高效而特异地捕获了目标DNA片段,ATP和水能够破坏RecA介导形成的三链复合体的稳定性,可以作为很好的杂交后洗脱试剂,而且水直接作为洗脱试剂可以提高洗脱目的 DNA片段的效率和纯度.     

The Escherichia coli O157:H7 DNA detection on a gold nanoparticle-enhanced piezoelectric biosensor

This paper presents development of a quartz crystal microbalance （QCM） biosensor for real-time detection of E. coil O157：H7 DNA based on nanogold particles amplification. Many inner Au nanoparticles were immobilized onto the thioled surface of the Au electrode, then more specific thiolated sin- gle-stranded DNA （ssDNA） probes could be fixed through Au-SH bonding. The hybridization was induced by exposing the ssDNA probe to the complementary target DNA of E. coli O157：H7 gene eaeA, then resulted in a mass change and corresponding frequency shifts （ △f ） of the QCM. The outer avidin-coated Au nanoparticles could combine with the target DNA to increase the mass. The electrochemical techniques, cyclic voltammetry （CV） and electrochemical impedance spectroscopy （EIS） were adopted to manifest and character each step. The target DNA corresponding to 2.0×10^3 colony forming unit （CFU）/mL E. coil O157：H7 cells can be detected by this biosensor, so it is practical to develop a sensitive and effective QCM biosensor for pathogenic bacteria detection based on specific DNA analysis. The piezoelectric biosensing system has potential for further applications, such as food safety and environment monitoring, and this approach lays the groundwork for incorporating the method into an integrated system for in-field bacteria detection.