农药分子核酸适体筛选研究进展及其在生物传感器中的应用

核酸适体作为一类通过体外筛选指数富集配体系统进化技术(SELEX)得到的单链DNA或RNA,具有特异性强、稳定性好和靶分子广等特点,被广泛用于生化传感检测领域.总结了近年来筛选的农药分子核酸适体及其筛选方法,综述了农药分子核酸适体在生物传感检测中的应用,并探讨了农药分子核酸适体筛选的问题和未来发展的趋势.     

水生生物病原核酸适配体研究进展

核酸适配体(Aptamer)是指利用指数富集配体系统进化(Systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)技术筛选得到的能特异性识别和结合靶标的ssDNA或RNA分子,具有高亲和力和高特异性的特点,在快速检测和靶向治疗方面应用广阔。近年来,水生生物细菌和病毒性病原疾病的频繁暴发,严重制约了水生态的健康以及水产养殖业的迅速发展。核酸适配体作为一种新型的识别分子,在水生生物病原的应用上也已取得了一些进展。本文对水生生物细菌和病毒性病原核酸适配体的筛选,及其在检测和治疗领域的研究现状进行综述,并对该领域核酸适配体技术的应用方向进行展望。     

基于恒温无蛋白酶核酸扩增反应的生物传感器研究进展

恒温无蛋白酶的核酸扩增反应具有操作简单、条件温和、反应效率高,以及不需要温度循环和蛋白酶参与的特点,可以实现对生物分子的高灵敏检测,已经被广泛应用于生物分析和生物医学应用等领域.本文总结了近年来基于恒温无蛋白酶的核酸扩增反应的生物传感器在检测领域中的发展和应用,并对当前存在的问题进行了讨论.     

金纳米团簇荧光探针的合成与生物检测应用

近年来,纳米技术发展迅速。荧光金纳米材料展现出的独特光学特性使其在生物检测和医学诊断中表现出了很好的应用前景。通过改变配体或者生物支架合成的各种荧光金纳米团簇(gold nanocluster,Au NCs),在传感检测、医学成像和光电子学等领域具有潜在的应用前景。就荧光和共振光散射技术和方法对水溶性的荧光金纳米团簇的合成以及检测机理作出介绍,并简单总结了金纳米团簇作为荧光探针在生物检测,包括金属离子、阴离子、有机小分子、蛋白质和核酸等各种分析物检测中的应用。同时,评述和展望了荧光金纳米团簇研究的发展方向和应用前景。     

核酸适体的筛选及其在生物医学领域的研究进展

核酸适体是由指数富集配体系统进化技术(SELEX)筛选获得的能够与靶标物质特异性、高亲和力结合的单链DNA或RNA.能够被核酸适体识别的靶标物质包括各种小分子物质、大分子蛋白质、细胞等,广泛应用于生物医学研究各领域.为此,对核酸适体的筛选制备技术、对生物医学靶标物质的检测方法以及在疾病的靶向诊断和治疗中的研究进展进行了综述,并对其在生物医学领域中的应用进行了展望.     

基于新型核酸适配体-荧光分子检测探针的石斑鱼虹彩病毒病快速诊断

【目的】石斑鱼虹彩病毒(Singapore grouper iridovirus,SGIV)是引起华南沿海地区重要海水养殖鱼类石斑鱼(Epinephelus tauvina)发生病毒性鱼病的主要病毒性病原之一,其引起的鱼病具有发病迅速、死亡率高、流行面广等特点,严重威胁华南地区石斑鱼养殖业的健康可持续发展。着力发展操作便捷、成本低、耗时短、准确度高的SGIV快速检测技术,对于及早发现、确定病原,进而有的放矢地制定治疗方案来控制病原扩散、降低损失至关重要。【方法】基于核酸适配体(Q2)就SGIV病的快速检测诊断技术进行系统研究,开发出一种新型的核酸适配体-荧光分子检测探针(Aptamer Q2-based fluorescent molecular probe,Q2-AFMP),并对Q2-AFMP检测SGIV感染的特异性、灵敏性和稳定性进行分析。【结果】Q2-AFMP可以特异性检测SGIV感染,且其灵敏性和稳定性均比较高。【结论】本研究中基于核酸适配体构建的新型高特异性荧光分子探针(Q2-AFMP)有望实现对海水养殖中石斑鱼虹彩病毒病的快速诊断、实时监控和有效预防。     

基于核酸适配体的非标记荧光检测技术发展研究

随着指数富集的配基系统进化技术(SELEX)的日益成熟,核酸适配体从最初应用于基础研究发展到多种商业化的用途,在靶向治疗、临床诊断、生物传感器等领域发挥了较大的作用。与此同时,与适配体相结合的荧光技术也广泛地应用于分析检测领域,并且在未来的研究中起着非常重要的作用。由于非标记荧光技术具有灵敏度高、响应时间短等优点,逐渐发展成为一种新型快速检测技术。在此总结了近年来非标记荧光技术的研究进展,并根据荧光产生的机理,将其分为染料嵌入型、信号放大型和纳米颗粒结合型3类,系统地介绍了适配体非标记荧光技术在检测不同靶标中的应用及原理,并对该技术未来的发展趋势和应用方向进行了展望。     

荧光化学传感器的研究与应用

通过对近几年荧光化学传感器在离子、分子的检测和识别、生物活性物质检测和细胞成像、近红外荧光分析和时间分辨检测、荧光化学传感器与磁共振成像以及纳米材料的结合等方面研究成果的归纳,分析和总结此类有机/稀土配合物荧光传感器的原理和制备方法,了解荧光传感器研究的前沿领域,为荧光化学传感器设计和应用提供新的思路.     

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。     

基于微流控技术的数字PCR检测仪设计与实现

为实现分子核酸快速准确定量检测,设计一种基于微流控技术的数字PCR检测仪。通过设计两路荧光信号检测通道,采集、分析荧光信号波形获得阴性微滴比例,根据泊松分布原理计算出靶分子的浓度,配套设计和开发了数据分析软件。同时详细分析了双通道荧光矩阵补偿和基因变异率计算方法。通过实验证明,设计的数字PCR检测仪检测精度高、线性范围广,具有一定的应用价值。     

单分子荧光检测的原理、方法及应用

单分子检测在化学及生命科学领域具有重要意义,荧光分析是单分子检测的主要手段。概要介绍了单分子荧光检测的原理、方法及其在生命科学中的应用。     

生物芯片技术难点和展望

简单回顾了生物芯片（Biochip）发展历史和基本定义,生物芯片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．生物芯片技术本质是生物信号的平行分析,它利用核酸分子杂交、蛋白质分子亲和原理,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．本文主要概述了生物芯片技术的最新研究进展,并对生物芯片技术面临的挑战以及未来的发展方向作了讨论．     

SiO_2包覆的银纳米颗粒及其团簇的表面增强荧光效应

在高温条件下以乙二醇为还原剂,制备银纳米颗粒,并用改良的St?ber方法,在银纳米颗粒及其多聚体外面包覆一层8 nm左右的二氧化硅,制备出Ag@SiO_2复合纳米颗粒.二氧化硅壳层的包覆不仅可以调控有机分子和银纳米颗粒之间的距离,避免荧光猝灭,还可以提高金属颗粒的分散性和稳定性,有效地拓展其在生物领域中的应用.利用电子束刻蚀技术在衬底表面做记号,成功标记出单个状态的Ag@SiO_2复合纳米颗粒及其多聚体.以Rh6G为探测分子,系统研究了颗粒尺寸、多聚体聚合程度以及激发光的偏振性质对表面增强荧光效应的影响.结果表明,Ag@SiO_2纳米复合衬底对吸附在其表面的Rh6G分子具有明显的荧光增强作用,且增强效果受到颗粒粒径、团聚程度、分布方式以及偏振性质变化的调控.     

共振金属纳米天线近场区域单分子荧光增益性质的研究

从理论上研究了发生表面等离激元共振时, 银纳米天线对其周围近场区域单分子荧光性质的影响。最优的荧光增益效果在电场增益率和弛豫系数变化率的比值(即优化系数)较大时发生。通过对优化系数的计算, 发现当荧光分子的偶极矩与入射光偏振相同时, 并且在距离纳米天线30～100 nm的近场区域内, 荧光增益效果最佳。讨论了不同偏振方向荧光分子在天线周围不同距离、不同方向的平面以及入射波长变化时对于荧光性质的影响, 可以为金属纳米天线调控荧光行为的实验给予指导。     

基于核酸适配体Q5的石斑鱼虹彩病毒快速检测技术

石斑鱼虹彩病毒(Grouper iridovirus,SGIV)在不同鱼群之间迅速传播,其致死率极高,严重制约了我国海水石斑鱼(Epinephelus tauvina)养殖业健康可持续发展。为了及早发现和鉴定出病原,降低经济损失,促进渔业发展,开发方便快捷的石斑鱼虹彩病毒检测技术已迫在眉睫。本研究基于核酸适配体Q5,研发出一种核酸适配体Q5-荧光分子探针(Aptamer Q5-based fluorescent molecular probe,Q5-AFMP),并且对Q5-AFMP检测感染石斑鱼虹彩病毒的特异性,以及Q5-AFMP在细胞水平和组织水平检测石斑鱼虹彩病毒感染的灵敏度进行分析。研究结果表明:Q5-AFMP能够在细胞水平和组织水平高特异性检测出石斑鱼虹彩病毒的感染,而且具有较高的灵敏度。因此Q5-AFMP能够用于石斑鱼虹彩病毒的快速检测和诊断。     

海洋微型浮游植物分子生态学研究进展

简述海洋微型浮游植物分子生态学领域研究进展,综述分子生物学技术在海洋微型浮游植物物种鉴定、系统发生学、群落组成、生态适应与生态功能等方面的应用成果.分子标记和核酸序列为海洋微型浮游植物鉴定与系统发生树的构建提供了更为细致的指标;不依赖纯化培养技术的原位分子方法能较为全面地描述浮游植物群落的多样性组成结构,荧光原位杂交等定量分析技术实现了对种群时空分布和动态的监测;通过功能基因与基因组序列分析等遗传基础分析方法,探讨浮游植物对环境适应的分子机制,研究其生态适应与生态功能.     

荧光定量PCR技术及其在动物病毒病定量检测中的应用

荧光定量PCR技术是一种核酸定量技术,该技术在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号累积实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法.该技术具有特异性强、灵敏度高、重复性好、定量准确、速度快、全封闭反应等特点,因此在动物病毒病的检测中,荧光定量PCR技术不但能定量检测病原体感染的强弱和在机体内的分布,还具有灵敏、快速、省力的特点.     

基于旋转波片的偏振态检测方法研究

准确、稳定地检测光波偏振态在通信、生物医学等领域具有重要的应用价值.通过研究基于旋转波片的光波偏振态检测方法,采用1/4波片和偏振片搭建偏光调制结构对偏振光信号进行调制,运用傅里叶变换解调偏振参量的特征系数,利用复化辛普森方法进行离散数值积分,从而提高斯托克斯(Stokes)参量的计算精度.运用嵌入式和虚拟仪器技术设计偏振态检测系统,通过光学元件搭建偏振光进行检测验证.实验结果表明系统可实现偏振态的检测和偏振光波变化轨迹的追踪,其中Stokes参量检测误差为2.84%,偏振度检测误差为1.19%,偏振检测精度较高且系统稳定.     

Mg2+对Bloom综合症解旋酶与G4DNA结合的影响研究

利用荧光偏振技术检测了Mg2+对G4DNA、BLM-G4DNA复合物和BLM642-1290解旋酶与G4DNA结合的影响.结果表明,G4DNA荧光偏振值随着Mg2+浓度的增加而增加(P＜0.01);BLM-G4DNA复合物的荧光偏振值随着Mg2+浓度的增加出现下降—升高—下降的变化趋势(P＜0.01);G4DNA与BLM642-1290解旋酶结合的荧光偏振值随着Mg2+浓度的增加而逐渐下降(P＜0.01);分析不同Mg2+浓度下两种分子结合的Kd值,发现Mg2+浓度为3.0 mmol/L时,BLM642-1290解旋酶与G4DNA最容易结合,表明适量Mg2+浓度会促进BLM642-1290与G4DNA的结合,但会引起两种分子结合的形状、流动性和电荷等性质的改变.这些结果可为进一步研究BLM解旋酶对G4DNA的作用机理提供相关资料.     

微通道内葡萄糖分子荧光检测的研究

本文介绍一种在微米通道内对经荧光标记的葡萄糖分子的荧光检测新方法,该方法成功地实现了在微通道内对葡萄糖分子的荧光检测.实验验证了用荧光素纳标记葡萄糖分子的可行性;分析了激发光波长和溶液的酸碱度对实验结果的影响.结果表明：在微通道内可有效地识别荧光素纳标记的葡萄糖分子.基于此研究可以在生物分析、生物检测等领域找到新的应用.