基于分子探针的生物医学研究

在分子水平上开展生物学的研究是当前生命科学研究的重点和热点,其主要研究内容是在分子水平上研究核酸与核酸、核酸与蛋白质之间的相互作用.分子探针是快速、灵敏、实时获得这些信息的重要手段,目前常用的分子探针有两种:一种是Kramer等首次设计并合成的分子信标核酸探针,它所具有的特殊发夹结构使之具有高度的特异性,能检测目标链中的单碱基突变.     

分子信标研究进展

分子信标是一种新型核酸探针,它在核酸检测中具有高特异性、高选择性和高灵敏度,取得了广泛的应用.该文主要介绍了分子信标的原理,一些新型的分子信标的结构及其优缺点和潜在的应用前景,并对分子信标的应用领域做了一个简单的介绍.     

分子信标荧光探针快速检测p21mRNA的新方法

1996年美国科学家首次设计并合成了一种新型荧光探针--分子信标(MB)[1],它是一种同时带有荧光基团和熄灭基团的发夹型单链DNA分子,能对目标DNA或RNA分子产生特异性的识别.由于具备了良好的检测性能,并且杂交以后无须分离多余的未杂交探针,MB在生物医学中得到了广泛的应用,如基因芯片的制备、痕量核酸的分离、活体细胞中mRNA的监测等[2].目前,检测mRNA的手段主要依靠RT-PCR,但是从反转录到PCR以及再次扩增是一个较麻烦的过程,实验成本高、周期长,也常出现假阳性和假阴性问题,影响了其准确性.     

核酸适体-捕获探针预杂交修饰制备免标记腺苷电化学传感器

核酸适体（Aptamer）是单链寡核苷酸片段,对靶分子具有高亲和力和高特异性,具有常规识别分子（如抗体和酶）所不具备的一些优点,该文基于核酸适体制备了一种用于检测腺苷的免标记电化学传感器。将腺苷的核酸适体与带巯基的捕获探针通过硫-巯键组装到金电极表面,用6-巯基己醇（MCH）作为缺陷探针封闭电极表面,得到的MCH／Aptamer-Capture／Au界面,构筑的电化学传感器对腺苷具有特异性识别功能,检测腺苷的线性范围为1×10-6mol／L～2．5×10-4mol／L,检测限为0．1μmol／L,相对标准偏差（R．S．D）为2．0％。该传感器对腺苷的检测具有灵敏度高、检测范围宽、制作简便、成本低,并且具有良好的选择性和重现性。     

结构优化设计用于构建高效Hg2＋荧光探针

该文采用结构优化设计合成了一个新的罗丹明硫代螺环衍生物作为增强型荧光探针应用于纯水样本中Hg2＋的检测（图1）。Hg2＋导的特异性反应使得罗丹明的螺环被打开，共轭体系得到还原，探针的荧光增强并且伴随颜色的改变。在设计的探针分子中，硫代螺环既是Hg2＋的识别位点，同时又作为个碳正电荷中心．强亲核性的酚氧负离子作为亲核反应的进攻试剂，苯环连接体的引入则提供了一个利于亲核反应的空间效应．     

基于纳米技术和分子工程的生物医学传感

探索和发展新的传感技术和方法在更加微观的尺度（比如说亚微米、纳米尺度）上原位、活体、实时地获取相关生物、医学信息,对人类疾病的机理研究、诊断和治疗等具有非常重要的意义。该文基于纳米技术和分子工程发展了一系列适合生物医学分析与研究的传感技术,包括基于生物功能化纳米颗粒、原子力显微镜（AFM）以及新型核酸分子探针的生物医学传感技术。     

生物传感与分子信号转换

生物传感与分子信号转换主要研究特异性生物识别及其相关物理化学效应的检测。该文针对核酸一蛋白分子识别、核酸分子杂交、蛋白分子识别、配体与受体识别作用,开展了系列生物传感方法研究,主要包括：结合局部浓度有利于核酸杂交体稳定性原理,提出了表面邻近杂交电化学核酸适体传感方法;结合高度重现的表面增强拉曼基底的制备与核酸适体分子识别的构象互变与链置换性质,     

基于重氮功能化直立碳纳米管阵列的核酸适配体传感器的制备及其应用于凝血酶的检测

核酸适配体（aptamer）是一类通过SELEX技术从DNA或RNA库中筛选出来的新型的单链寡核苷酸片段，利用其与目标分子的特异性结合，广泛应用于分子识别领域。近年来学者们都努力寻找与某些疾病相关的蛋白质能特异性结合的核酸适配体，以期加强相应疾病的诊断和治疗。凝血酶（thrombin）作为血液中的一种蛋白酶，在血液凝固...     

罗丹明-乙二胺类荧光探针的合成及对Hg2+识别研究

基于罗丹明螺内酰胺在金属离子诱导下发生开环的机理,以罗丹明B和乙二胺缩合反应得到一种罗丹明酰乙二胺类探针分子RbEA.通过紫外光谱法和荧光光谱法研究了探针RbEA在乙醇-Tris缓冲溶液中与金属离子的识别特性.结果表明探针RbEA可选择性比色和荧光识别汞离子,体系的吸收和荧光强度与汞离子浓度具有较好的线性关系,等物质的量连续变化法实验显示探针与汞离子形成1:1的配合物.     

可满足问题的分子信标计算模型(英文)

分子信标（Molecular Beacon）是一种发夹状的荧光探针,它可以特异地和那些与分子信标的环（Loop）互补的核酸靶序列杂交,具有单个碱基错配的检测能力．肽核酸（Peptide Nucleic Acid）是人工合成的核酸（DNA）的类似物．PNA骨架为酰胺键,与DNA补链杂交更稳定,可以阻止聚合酶延伸反应．文中将可满足问题的约束变量编码于分子信标的环部识别区,通过分子信标与使得给定范式为真的变量的PNA补链杂交,再利用PNA链可以阻止聚合酶延伸反应的性质,用限制性内切酶EcoRI降解对应于非解的分子信标,最后通过加热表面使分子信标构形发生变化,产生荧光读解．提出的可满足问题的分子信标计算模型具有可靠性高、无需观察和记录计算的中间结果、读解简单等优点．     

上海应物所电化学生物传感器研究成绩斐然

正生物传感器为基因分析、传染病检测和食品安全等领域提供了一种廉价、便携检测生物分子的新工具。中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室樊春海课题组长期致力于电化学生物传感器的研究,取得了系列研究进展。生物分子探针在传感界面上的组装过程很大程度上决定了生物传感检测的性能。如何调控生物分子在界面上的密度和取向,减少生物分子与界面的非特异性吸附并避免界面分子间的侧向作用力则已成为该领     

光学分子影像关键技术及应用研究

光学分子影像成为近年来医学影像学研究中的新兴热点之一,其以靶向性的分子影像探针为先决条件,以新兴成像模态为发展特色,以多模态分子影像技术为核心内容,以分子影像手术导航为应用出口,在预临床和临床应用方面都取得了突出的进展。在分子影像探针方面,靶向性的光学分子影像探针在疾病的诊断和治疗研究与应用中得到越来越多的关注。契伦科夫成像作为一种新型的光学分子成像模态,可以实现肿瘤的高灵敏早期检测与精准定位。在多模态分子影像方面,以光学为核心有机融合结构与代谢信息的多模态分子成像技术成为医学影像技术发展的前沿,研发实现结构、功能和分子影像数据的同机获取的光学多模态分子影像成像设备,为生物医学领域的研究提供更精细、更全面的生理病理信息。在分子影像手术导航方面,光学分子影像作为一种非入侵式的成像技术,实现手术过程中对肿瘤及病灶组织边界的实时、精准定位,有效的为外科医生提供辅助,从而提高患者的生存率。总之,光学分子影像技术的不断发展,为疾病的精确诊断与个性化治疗提供新的手段。     

生物分子识别响应性水凝胶及其智能给药系统

生物分子识别响应性水凝胶是模拟生命活动过程中的分子识别现象，能识别特定生物分子而产生刺激响应性的智能高分子材料．用它构筑的智能系统类似于具有反馈和平衡功能的生物系统，在生物工程和生物医学领域有非常诱人的应用前景．对能识别特定生物分子，如葡萄糖、酶、抗原、核酸等，产生刺激响应的智能水凝胶的制备及其在智能给药系统中的应用研究情况进行了详细介绍．这些内容有助于更好地理解生物分子识别响应性水凝胶的结构和功能，另外也为发展新型智能给药系统提供了很好的思路．     

分子马达微动力生物传感器

以分子马达技术为核心,集成免疫识别、荧光探针标记与检测、阵列微接触印刷和量子点荧光编码控制等技术,建立一个全新概念的快速检测技术体系;首次用量子点构建生物分子马达杂交体生物传感器,可同时检测多种不同病毒。     

基于卟啉衍生物的荧光分子探针研究进展

卟啉(H2TPP)化合物具有非常好的光学性质,如好的光稳定性,高的荧光量子产率、大的Stokes位移、相对长的激发(＞400 nm)和发射(＞600 nm)波长(长的激发发射波长能大大降低背景荧光的影响)等,是一类理想的荧光基团.这些优点使得卟啉及其衍生物适合用做设计新的荧光探针的潜在荧光基团,基于卟啉衍生物的荧光分子探针已成为近期国际分析化学研究热点之一.该文对卟啉衍生物荧光分子探针在生物分子、气体小分子、阳离子、阴离子以及中性分子的分析方面的应用进行简单综述.     

分子信标用于平阳霉素切割DNA反应的实时监测

报道了一种实时监测平阳霉素(BLM A5)氧化切割DNA过程的荧光分析方法.利用分子信标核酸探针作为BLM A5底物和探针分子,通过检测BLM A5切割分子信标反应过程中荧光信号的变化,实现了对BLM A5在Fe2 和O2介导下切割DNA反应的实时监测.同时,考察了一些金属离子和抗肿瘤药物对BLM A5切割DNA反应的影响.在此基础上建立了一种快速、灵敏的BLM A5定量测定方法,线性响应范围为0.05～1.0 μmol/L.     

超分子识别体系在光化学传感器中的应用

超分子化学是近年来化学界的一个热点,它已在分子识别,分子自组装及分子器件等方面取得了巨大进展,超分子是由两个或两个以上独立的分子亚单位（不同组分）通过不同的键合形式组成,与分立的分子相比,超分子体系中各亚单位在保持其特性的同时又表现出整体效应,利用超分子体系的这种特性,可以方便地构造同时具有分子识别功能和信号表达能力的超分子识别体系,本文综述了几种超分子识别体系的作用机理及其在光化学传感器方面的应     

基于纳米金颗粒放大的电化学传感器用于三聚氰胺的检测

三聚氰胺与胸腺嘧啶（T）之间能够通过三个氢键结合,以富T的DNA探针为识别元件,结合DNA修饰的纳米金颗粒放大技术,以电活性物质钌胺作为信号分子,发展了一种高灵敏检测三聚氰胺的电化学传感器,该传感器具有良好的特异性和灵敏度,检测下限低至0．5nmol／L。     

光纤化学传感器分子探针的固定方法

本文综述分子探针在光纤化学传感器探头上的固定方法，按照其结合方式分为物理方法和化学方法，并分别综述了它们各自的特点及实际应用、引用文献２５篇。     

芯片测试探针X射线图像模式识别技术研究

研究IC半导体芯片测试探针图像模式识别的关键技术和方法。通过对大量测试探针图片的分析,发现不同系列探针图像的长、宽、各部分比例、面积有明显差别,而同一系列探针的相差不大,主要差别在头部和尾部的形状上。根据各种型号探针头部和尾部的形状特点,提出识别每种型号探针的形状特征参数,建立探针特征数据库。以其中3个系列16种探针为例,详细介绍探针形状特征的提取方法,并基于MATLAB开发了一个探针图像模式识别系统。实验表明该系统能够实现图像抓取、预处理、特征提取、识别及报警功能。