杂交型DNA电化学生物传感器研究进展

杂交型DNA电化学生物传感器是一类利用核酸互补配对杂交原理检测和分析特定DNA序列的电化学生物传感器.由于其具有快速简便、选择性好、灵敏度高等优点,在临床医学、遗传工程、环境检测、食品安全监测和生物科学等领域有着重要的应用价值.简述了杂交型DNA电化学生物传感器的一般原理,对共价键结合法、自组装法、生物素-亲和素法、电聚合法以及吸附法等单链DNA的固定方法和DNA杂交信号的直接和间接电化学转换机制的近期研究进展进行了深入探讨,并对其在医疗检测和转基因植物检测等基因检测方面的最新应用和发展趋势进行了论述.     

PINⅡ基因通过花粉管通道法转化水稻的研究

利用花粉管通道法，用含抗除草剂基因bar及抗虫基因pin2的质粒pTW-α转化中灿HD357。经用除草剂Basta进行筛选，得到5株抗性苗。对其进行初步PCR检测，结果表明，有4株PCR结果呈阳性。用PINⅡ基因探针对其进行Southern杂交分析，有2株表现出有杂交信号，说明外源基因已整合转入到水稻基因组中。抗虫性实验尚待继续进行。     

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．     

基于混沌的光通信微弱光信号检测模型研究

利用混沌系统对微弱周期信号敏感这一特性,提出了一种基于混沌的微弱光信号检测方法．该方法主要通过发端对信号进行混沌调制和在接收端用混沌系统进行解调,来实现对微弱光信号的检测．通过MATLAB软件仿真检测表明,本检测方法可以提高光通信接收设备的灵敏度,也可以提高光信号在光通信中的传输距离．     

用PCR产物制备探讨针检测EB病毒

目的：应用聚合酶链反应（ＰＣＲ）产物制备地主辛标记探针，通过斑中杂交检测鼻咽癌患咽拭子、活检组织及血标本中ＥＢ病毒ＤＮＡ。方法：按献「４」的方法，以Ｂ９５－８ＤＮ为模权进行ＣＰＲ，用ＰＣＲ产物进行地主辛标记反应获得探针。将梯度稀释的变性探针制成ＮＣ膜，与对照标记的ＤＮＡ进行比较，以测试探针的灵敏度。结果：表明标记探针的检测灵敏度可达０．１ｐｇ，有地对９例患的一（均经ＰＣＲ检测，证实ＥＢ病毒Ｄ     

0-1整数规划问题的巨磁电阻型DNA计算模型

给出了基于GMR(巨磁电阻)型DNA芯片技术的0-1整数规划问题的DNA计算模型。将问题的变量编码成DNA链,在GMR型芯片表面固定DNA探针,然后将被生物素标记的待分析目标DNA链与探针进行充分杂交,通过芯片上的GMR传感器对芯片上纳米磁珠的检测,以电信号方式输出,得到问题的解,避免了荧光分析中的信号转换而引起的失真。该模型具有较高灵敏度,信号检测和分析较为简单,对信号检测设备要求较低。     

DNA计算的粘贴模型及在组合优化中的应用

讨论了分子计算的一种新的模型——粘贴模型。它使用DNA串作为底物来进行信息表达，杂交分离作为控制机制。粘贴模型有一个可随机访问的存储空间，而不需要DNA串的延伸，也无需用酶，并且它的材料是可重复使用的。     

动不平衡质量不停机自动切除技术再探

在原来采用差动变压器检测动不平衡质量的基础上，提出用光栅式传感器和差动变压器共同检测动不平衡质量信号的设想，即当动不平衡质量较大时，采用差动变压器将其转换为电信号，控制激光去除较大的动不平衡质量，当剩下的动不平衡质量较小时，差动变压器不灵敏，则采用灵敏度较高的光栅式传感器将其转换为电信号，可大大提高测量灵敏度和去除精度，对光栅式传感器的结构，工作原理及各部分的作用与选择进行详细阐述。     

基于改进型振子差分的微弱正弦信号检测

在信息检测领域,微弱信号检测是目前的研究热点之一.为了检测更低信噪比下的纳伏级微弱正弦信号,综合考虑混沌系统检测信号的灵敏度和工作稳定性2方面,建立了改进型双振子差分检测模型.通过振子差分对相空间中的周期部分和共模噪声的抑制特性,利用差分波形图检测微弱正弦信号.仿真实验结果表明:改进型的差分振子可以更好地对微弱正弦信号进行检测,且该方法具有稳定性高、灵敏度高、直观、易于实现等优点.     

利用双谱分析法检测心室纤颤信号

提出了一种基于信号双谱分析的心室纤颤检测方法．首先，根据信号的准周期性，对信号进行了分段，并改进了信号三阶累积量的估计．然后，以特征值Ｐ表征信号，给出了心室纤颤信号的双谱检测算法，并结合其他算法，采取多特征值检测法进一步优化算法的性能．最后，在不同的噪声条件下，对不同的算法进行了比较，给出了微机实验的结果．实验表明：本文提出的心室纤颤检测算法达到了较优的灵敏度及误判率，并具有较强的抗噪声性能     

光生物素标记DNA荧光法微孔板DNA杂交测定类单胞菌DNA-DNA相关性的研究

应用光生物素标记DNA荧光法微孔板DNA杂交测定类单胞菌的分离菌株和参考菌株DNA-DNA相关性.热变性DNA固化在96孔微孔板,光生物素标记DNA与固化DNA杂交,测定酶链霉抗生物素偶联β-D-半乳糖苷酶(Strept-avidin-conjugated β-D-galctosidase)作用于敏感荧光底物4-甲基荧光素-β-D-半乳糖苷(4-methylumbelliferyl-β-D-galactoside).在波长365nm激发450nm发射,荧光分析仪测定杂交的荧光强度.根据荧光强度,计算分离菌株和参考菌株DNA-DNA相关性.试验结果表明:光生物素标记ONA荧光法微孔板DNA杂交是更敏感的方法,与光生物标记DNA硝酸纤维膜比色法点杂交、DNA动力学测定DNA同源性,数值分类法的结果基本相符.     

罗非鱼无乳链球菌LAMP快速检测方法的建立

针对无乳链球菌高度保守的表面免疫相关蛋白基因,采用环介导等温扩增技术(LAMP),设计4条特异性引物,优化反应体系,建立罗非鱼无乳链球菌快速诊断方法.研究结果表明,LAMP方法检测灵敏度达到30 CFU·m L-1,且对2株罗非鱼源无乳链球菌均能扩增出特异性片段,而对14株非无乳链球菌均未扩增出相应片段.建立的LAMP检测方法具有高度的特异性和灵敏性,反应在1 h内完成,为罗非鱼无乳链球菌病的快速诊断提供了一种重要的技术手段.     

Analysis of enzymatically amplified beta-globin and HLA-DQ alpha DNA with allele-specific oligonucleotide probes

Allelic sequence variation has been analysed by synthetic oligonucleotide hybridization probes which can detect single base substitutions in human genomic DNA. An allele-specific oligonucleotide (ASO) will only anneal to sequences that match it perfectly, a single mismatch being sufficient to prevent hybridization under appropriate conditions. To improve the sensitivity, specificity and simplicity of this approach, we used the polymerase chain reaction (PCR) procedure to enzymatically amplify a specific segment of the beta-globin or HLA-DQ alpha gene in human genomic DNA before hybridization with ASOs. This in vitro amplification method, which produces a greater than 10(5)-fold increase in the amount of target sequence, permits the analysis of allelic variation with as little as 1 ng of genomic DNA and the use of a simple 'dot blot' for probe hybridization. As a further simplification, PCR amplification has been performed directly on crude cell lysates, eliminating the need for DNA purification.     

滚环DNA扩增的原理、应用和展望

滚环DNA扩增(Rolling circle DNA amplification,RCA)是一种等温信号扩增方法,其线性扩增倍数为10^5,指数化扩增能力大于10^9,产生的扩增产物连接在固相支持物(如玻片、微孔板等)表面的DNA引物或抗体上(适宜作生物芯片研究)。RCA是一种适合在芯片上(on-chip)进行信号扩增的新技术,它既能提供研究分析的敏感性和特异性,又能保持立体分析的多元性。RCA亦是一种痕量的分子检测方法,可用于极其微量的生物大分子和生物标志的检测与研究。,     

分支DNA探针法检测21例丙型肝炎血清病毒RNA

目前主要依赖检测丙型肝炎抗体来确定对丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus,HCV)感染的诊断,但它不能反应机体是否有活动的病毒血症。分支DNA探针法应用合成的DNA分子与靶HCV—RNA特异性的杂交,形成RNA—DNA杂交体,用dioxetane作为底物与化学发光物结合,通过测定其发光强度可直接检测血清HCV—RNA的含量。本文测定21例慢性活动性丙型肝炎血清。HCV—RNA最低值为0.66Meg/ml;最高值为58Meg/ml,21例中86％的数值分布在0.66Meg/m-12Meg/ml的范围内。此方法cutoff值为0.5Meg//ml。我们所测定的21例均高于cutoff值。此方法操作简便,特异性强。为临床丙型肝炎治疗的监测及疗效的判断提供了重要的依据。     

反向线性探针杂交技术检测慢性乙型肝炎病毒拉米夫定耐药研究

目的:建立起简单、快速、灵敏、准确的慢性乙型肝炎病毒拉米夫定耐药位点的反向线性探针(reverse line probe,RLP)检测方法.方法:根据HBV野生及耐药基因序列设计通用探针、3'、5'对称加有poly-C的特异性探针和5'标记生物素的扩增引物.将探针线性固定在硝酸纤维膜上,使HBV PCR扩增产物与探针进行杂交.通过优化杂交条件,建立RLP检测方法.利用该方法对重庆地区86个慢性乙肝病人进行检测,同时与直接测序结果比较.结果:半巢式PCR可对103拷贝/ml的血清样本进行有效特异扩增,新建的RLP检测方法可对PCR扩增产物在1 ng/ml以上,或血清样本中突变型DNA占野生型DNA比例为5％以上的均可有效检测,86例临床的检测灵敏度为100％,野生型和耐药型的检测准确性分别为98.09％(103/105)、100％ (43/43),与直接测序法比,RLP检测野生与耐药混合型准确性更好.结论:反向线性探针杂交检测方法检测HBV拉米夫定耐药位点方便、灵敏、准确,是HBV拉米夫定治疗有效的监控工具,该方法适合临床应用.     

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.     

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.     

性别鉴定的分子生物学技术与ZFY途径

立足性别决定的雄性决定说，综述了三十年来搜寻Ｙ染色体上睾丸决定因子（ＴＤＦ）的进程以及在此理论基础上发展起来的Ｙ－特异ＤＮＡ探针杂交、ＰＣＲ扩增Ｙ－特异ＤＮＡ、ＰＣＲ扩增ＳＲＹ序列、ＰＣＲ扩增ＺＦＹ序列等分子水平性别鉴定技术；比较了各种技术的长处与不足以及采用ＺＦＹ序列进行性别鉴定的优势