纳米金颗粒的制备、性质及其在生物检测中的应用

纳米金颗粒是指尺寸在1—100nm范围内的金粒子。制备方法主要采用还原剂，如柠檬酸钠、硼氢化钠等，还原氯金酸。制备过程中通过控制反应条件、试剂用量，可得到单分散性很好的金颗粒。纳米金颗粒具有两点比较重要的性质：（1）纳米金颗粒随直径的变化会呈现出不同的颜色；（2）与-SH、-NH2、-CH等基团有很强的亲和力。这些性质使金颗粒有了特殊的生化学、及医学方面的应用。金颗粒与烷基修饰的寡核苷酸通过共价键相连，组成纳米生物探针，可用于DNA序列的检测；金颗粒还可以与蛋白质相连，如与特定抗体相连，检测其相应的抗原等作用。使用金颗粒作为探针进行DNA或蛋白质检测，不仅操作简单、现象明显而且准确度、灵敏度高。本文将对金颗粒的制备、性质及在生物检测中的应用进行文献综述。     

纳米二氧化硅和纳米氧化锌颗粒对人肝癌细胞的毒性作用

目的探讨纳米二氧化硅和纳米ZnO颗粒对人肝癌(HepG2)细胞毒性的影响。方法将处于对数生长期的细胞分别暴露于含终浓度分别为0(对照)~200μg/ml纳米二氧化硅、纳米ZnO颗粒的无血清培养基中培养24 h。检测细胞活性及细胞膜的完整性。结果与对照组比较,各浓度纳米二氧化硅及25~200μg/ml纳米ZnO染毒组HepG2细胞的存活率均较低,差异有统计学意义(P0.05);且随着染毒浓度的升高,纳米二氧化硅和纳米ZnO染毒HepG2细胞的存活率均呈下降趋势。与相同浓度纳米二氧化硅相比,50~200μg/ml纳米ZnO染毒组HepG2细胞的存活率均较高,差异有统计学意义(P0.05)。与对照组比较,各浓度纳米二氧化硅及纳米ZnO染毒组HepG2细胞上清液中LDH的活力均较高,差异有统计学意义(P0.05);且随着纳米二氧化硅和纳米ZnO染毒浓度的升高,HepG2细胞上清液中LDH的活力均呈上升趋势。与相同浓度纳米二氧化硅相比,各浓度纳米ZnO染毒组HepG2细胞上清液中LDH的活力均较低,差异有统计学意义(P0.05)。结论两种纳米颗粒均可对HepG2细胞产生毒性作用,且纳米二氧化硅比纳米ZnO颗粒的细胞毒性作用更强。     

多巴胺仿生修饰超顺磁性纳米颗粒对3种细胞的毒性作用

目的采用多种方法探讨超顺磁性纳米颗粒(SPIONs)和多巴胺仿生修饰SPIONs(PDA-SPIONs)对人类肺泡基底上皮(A549)细胞、小鼠单核巨噬(RAW 264.7)细胞和大鼠肾上腺嗜铬瘤(PC-12)细胞毒性的影响。方法将处于对数生长期的A549细胞、RAW 264.7细胞、PC-12细胞分别暴露于终浓度分别为0(对照)～100μg/ml SPIONs和PDA-SPIONs的培养基培养24 h。采用CCK-8法检测细胞活性,检测上清液中LDH的活力以反映细胞膜的完整性,采用普鲁士蓝染色法检测A549细胞内纳米颗粒的分布,并用双荧光报告系统就纳米颗粒引起A549细胞自噬作用进行了探讨。结果与对照组比较,不同浓度PDA-SPIONs暴露组A549细胞、RAW264.7细胞和PC-12细胞的存活率均下降;且5、10μg/ml SPIONs暴露组A549细胞及100μg/ml SPIONs暴露组RAW264.7细胞的存活率也下降,差异均有统计学意义(P0.05,P0.01);而不同浓度SPIONs暴露组PC-12细胞的存活率无明显变化。与相同浓度SPIONs相比,不同浓度PDA-SPIONs暴露组RAW264.7细胞和20、50、100μg/ml PDA-SPIONs暴露组A549细胞及5、50μg/ml PDA-SPIONs暴露组PC-12细胞的存活率均下降,差异有统计学意义(P0.05)。与对照组比较,各浓度PDA-SPIONs暴露组及10、20μg/ml SPIONs暴露组A549细胞上清液中LDH的活力均较高,差异有统计学意义(P0.01)。与相同浓度SPIONs相比,1、2、10μg/ml PDA-SPIONs暴露组A549细胞上清液中LDH的活力均较高,差异有统计学意义(P0.05)。普鲁士蓝染色表明,5、10和20μg/ml两种纳米颗粒均进入A549细胞。激光共聚焦观察发现,SPIONs和PDA-SPIONs诱导A549细胞自噬,胞内自噬小体随SPIONs剂量增加而增加。结论 PDA-SPIONs对A549细胞、RAW264.7细胞和PC-12细胞均具有一定的细胞毒性作用,可破坏A549细胞膜的通透性,并引起自噬小体在其胞内积累。     

金纳米颗粒在宫颈癌的成像及治疗中的应用研究进展

1前言 宫颈癌在世界范围内的致死率很高,是危害女性生命的主要疾病之一[1-4].鉴于其高风险性,生物医学研究人员一直在研究更准确的诊断技术和更有效的治疗方案来预防和治疗宫颈癌.传统的宫颈癌治疗手段有根治性手术、放疗和化疗[5].但以上所涉及的方式在杀伤宫颈癌细胞的同时也对周围正常组织以及机体免疫、造血功能造成损害.随着...     

纳米颗粒对大气环境和人类健康的影响

纳米颗粒或超细颗粒是指直径<100nm颗粒的统称。纳米尺度颗粒对生物系统影响是巨大的,可以进入机体中枢神经系统和心脏等重要组织。人们用纳米技术研制或生产纳米材料对环境和人类健康的影响值得深入研究。     

适配子型压电石英晶体传感器检测人免疫球蛋白E的实验研究

目的研制适配子型压电子石英晶体传感器阵列与常用的免疫分析方法进行比较,以评价压电石英晶体传感器阵列检测灵敏度、特异性与临床检测的可行性。方法以AT切型、基频10MHz的镀金石英晶体作为换能器,将抗人免疫球蛋白E适配子固定在石英晶体电极表面,用2×5检测池阵列构建新型适配子型压电石英晶体传感器;分别进行标准品及人血清免疫球蛋白E的检测,研究了检测灵敏度、特异性等检测指标。结果该传感器可快速完成检测且无非特异性反应,在检测范围内传感器的响应特性良好,压电晶体频率偏移值与免疫球蛋白浓度呈良好的线性关系;将此免疫传感器用于人血清标本的测定,结果与化学发光法符合(r值=0.9924)。结论研制的传感器阵列具有灵敏度高、特异性好,检测通量高,无需标记,操作简便,能实时在线检测等优点,可用于临床实验诊断,具有较高的临床推广应用价值。     

基于金纳米聚集-核酸适配体传感光度法检测铅

目的 基于核酸适配体修饰的AuNPs与阳离子染料MG之间相互作用,以核酸适配体为识别元件,实现对Pb2+高选择性的识别;选用AuNPs及MG作为探针元件,构建快速检测Pb2+的新型核酸适配体生物比色传感器.方法 以柠檬酸三钠为热稳定剂和还原剂制备AuNPs,将核酸适配体PW17吸附在纳米金颗粒表面.当体系中存在Pb2+...     

纳米金信号放大分子印迹电化学传感器用于雌二醇的检测

目的构建分子印迹聚合物修饰的具有高灵敏度和选择性的电化学传感器,实现对雌二醇(E2)小分子的快速检测,并为农药残留及环境污染物的检测提供依据。方法以对氨基苯硫酚作为印迹聚合功能单体,通过Au-S共价键连接在用于信号放大的纳米金颗粒表面,并利用氢键与模板分子雌二醇连接形成单层膜,最后将上述电极在含有雌二醇和对氨基苯硫酚的溶液中进行电聚合,形成具有大量印迹位点的聚合物膜。用电化学循环伏安法和电化学阻抗谱对修饰电极进行表征。结果在电极表面自组装制备了含E2印迹位点的聚合物膜,用计时电流法测量溶液中E2在1.0×10-8~1.0×10-12mg/ml范围内呈线性(R2=0.9989),最低检测限为1.51×10-12mg/ml,相同条件下制备的6支电极具有良好的重复性(相对标准偏差为2.44%,n=6)。结论纳米金信号放大的分子印迹电化学传感器可以快速灵敏地对雌二醇进行检测。     

两种氨基修饰的四氧化三铁磁性纳米颗粒的制备与表征

目的用化学共沉淀法制备了四氧化三铁(Fe_3O_4)磁性纳米颗粒并进行氨基修饰和定量。方法分别采用"将磁颗粒包覆硅壳后修饰氨基"和"直接修饰氨基"两种不同方法对磁性纳米颗粒的表面进行氨基修饰,并通过对硝基苯甲醛比色法对表面氨基进行定量,比较两种方法的修饰效果。通过透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、震动样品磁强计(VSM)对其进行表征。结果所合成的颗粒粒径比较均一,包覆的硅壳在6 nm左右,且具有超顺磁性,在外加磁场作用下能够实现快速有效的分离。氨基定量结果显示有硅壳包覆的磁颗粒的氨基量明显多于3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)直接修饰磁颗粒的氨基量。结论有硅壳包覆的磁性纳米颗粒更适合进行下一步的生物功能化修饰,能够适应更广泛的生物应用。     

纳米颗粒对心血管系统的影响及潜在机制研究进展

随着纳米科技与产业的迅速发展,纳米颗粒对人体健康的影响正成为人们普遍关心的问题。研究表明,纳米颗粒可通过引发内皮细胞、心肌细胞等的氧化损伤,致使其功能受损或死亡,引发心血管系统炎症,改变血液的流体学特征,并影响血管的舒缩功能,使血压升高,加速动脉粥样硬化的发生与发展,增加动脉粥样斑块的不稳定性,促进血栓的形成;另一方面,还可能通过影响心脏自主性神经的功能等机制,从而引发心律不齐、心肌梗塞和心衰竭等心血管疾病。本文综述了纳米颗粒对心血管系统影响及其机制研究的新进展,并对今后深入研究纳米颗粒对心血管细胞毒性作用方面提出展望。     

纳米银颗粒体外杀灭铜绿假单胞菌效应研究

目的 研究不同粒径纳米银颗粒对其杀灭铜绿假单胞菌的效果差异,为实现铜绿假单胞菌的杀灭奠定基础.方法 合成不同粒径的纳米银颗粒,分别将这些纳米银颗粒与处于指数生长前期的细菌相混合,经过不同处理时间后取100μl加入LB培养基中培养18 h后,运用CAM/EthD-1荧光染料进行细菌细胞死活分析.结果 不同粒径大小的纳米银颗粒的杀菌效果不一致:颗粒越小,其杀菌和灭菌的效果越好,经10 nm的纳米银颗粒作用5 min可杀灭80.0％的铜绿假单胞菌.结论 不同粒径纳米银颗粒及浓度对其杀灭铜绿假单胞菌的效果不同,颗粒越小,其杀菌和灭菌的效果越好,从而为临床微生物的杀灭提供了一种新的技术方案.     

蛋白芯片技术及免疫印迹技术检测抗核抗体的比对研究

目的通过比对免疫印迹法与蛋白芯片法对血清标本中抗核抗体的检测结果,验证这两种方法是否具有等效性。方法分别用免疫印迹技术和蛋白芯片技术检测70例临床标本的抗核抗体,记录检验结果,并对检查结果进行统计学分析。结果经配对资料卡方检验分析,两种方法测定SSA、SSB、SM、Scl-70、Jo-1和CENP时结果差异无统计学意义(P>0.05)。仅在测定RNP时结果差异有统计学意义(P=0.04)。结论两种检测方法所测抗核抗体的结果一致性较好,蛋白芯片技术可用于临床抗核抗体的检测。     

纳米粒子标记DNA探针的制备与检测应用

纳米粒子标记DNA探针的研究是纳米技术、基因组学、DNA检测等学科交叉的研究热点。本文从纳米粒子的分类、制备、标记和检测原理等方面对纳米粒子标记DNA探针的制备和应用进行了分析与评述。介绍了荧光分析法、分光光度法和电化学分析法用于纳米粒子标记DNA检测的应用及最新发展。     

核酸适配体技术在汞离子检测中的应用现状

随着工业经济的发展,重金属汞对人类的生活环境和健康构成了严重威胁,因此简单、有效、灵敏的汞离子检测方法成为重要的研究内容.核酸适配体是近年发展起来的一类新型识别探针,具有特异性强、稳定性好、靶物质多、易合成、亲和力高等优点,备受关注.汞离子可与胸腺嘧啶(T)特异性结合,形成稳定的T-Hg2+-T配位化合物,结合电化学、...     

异盘并殖吸虫生长各期虫体蛋白质电泳分析

目的比较异盘并殖吸虫不同发育时期虫体的蛋白质组成。方法应用浓度梯度聚丙烯酰胺凝胶垂直板状电泳(CG-PAGSE)和美国Bio-RadGelDoc2000凝胶成像分析仪系统对大鼠的异盘并殖吸虫30、40、50、60天和80天5个虫龄期的蛋白质(PT)进行研究分析。结果各个时期的PT带数分别为22、25、18、18和18,主带都只1条,并且各期的主带在迁移率上有差别。结论证明在不同的发育时期,蛋白质都存在一定程度的变异,呈现生长发育的多态性。实验结果可为异盘并殖吸虫分类、遗传、诊断、治疗以及杀虫药物作用机理等研究提供基础资料。     

Binding of titanium dioxide nanoparticles to lactate dehydrogenase

Objective

Measurement of released lactate dehydrogenase (LDH) activity, a commonly used marker of lethal cell injury in both in vitro and in vivo screenings, has been used to assess the cytotoxicity of nanoparticles (NPs), chemical compounds, and environmental factors. We have recently demonstrated that titanium dioxide (TiO₂) particles bind to several serum proteins. In the present study we investigated the binding of TiO₂ NPs to LDH.

Methods

Purified LDH was incubated with TiO₂ NPs at 37°C for 1 h. The particles were then sedimented by centrifugation, and the activity and quantity of LDH in the supernatant and precipitated fraction were analyzed.

Results

Incubation with TiO₂ reduced the LDH activity in the supernatant in a dose-dependent manner, while LDH activity in the precipitated fraction increased in a dose-dependent manner. Moreover, sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis analysis revealed a TiO₂ dose-dependent reduction in the quantity of LDH protein in the supernatant and an increase of LDH in particulate re-suspensions.

Conclusions

These findings, although based on a purified form of LDH, suggest that TiO₂ NPs bind to LDH, and consequently, TiO₂ NP-induced toxicity could be underestimated by the LDH activity assay.     

Identification of Escherichia coli O157 by using a novel colorimetric detection method with DNA microarrays

Shiga toxin-producing Escherichia coli O157 is a leading cause of foodborne illness worldwide. To evaluate better methods to rapidly detect and genotype E. coli O157 strains, the present study evaluated the use of ampliPHOX, a novel colorimetric detection method based on photopolymerization, for pathogen identification with DNA microarrays. A low-density DNA oligonucleotide microarray was designed to target stx1 and stx2 genes encoding Shiga toxin production, the eae gene coding for adherence membrane protein, and the per gene encoding the O157-antigen perosamine synthetase. Results from the validation experiments demonstrated that the use of ampliPHOX allowed the accurate genotyping of the tested E. coli strains, and positive hybridization signals were observed for only probes targeting virulence genes present in the reference strains. Quantification showed that the average signal-to-noise ratio values ranged from 47.73?±?7.12 to 76.71?±?8.33, whereas average signal-to-noise ratio values below 2.5 were determined for probes where no polymer was formed due to lack of specific hybridization. Sensitivity tests demonstrated that the sensitivity threshold for E. coli O157 detection was 100-1000 CFU/mL. Thus, the use of DNA microarrays in combination with photopolymerization allowed the rapid and accurate genotyping of E. coli O157 strains.     

同型半胱氨酸、超敏C-反应蛋白、脂蛋白(a)联合检测在急性脑梗死中的应用价值

目的:探讨急性脑梗死患者血清同型半胱氨酸(Hcy),超敏C-反应蛋白(hs-CRP)和脂蛋白(a)[LP(a)]水平的变化及临床意义。方法:检测127例急性脑梗死患者和60例健康对照组血清Hcy、hs-CRP、LP(a)含量,并进行统计学分析。结果:急性脑梗死组Hcy、hs-CRP、LP(a)水平明显高于健康对照组(P<0.01),脑梗死不同临床分型组间血清Hcy、hs-CRP、LP(a)水平两两比较差异有统计学意义(P<0.01)。结论:Hcy、hs-CRP、LP(a)作为动脉粥样硬化的独立危险因素,是急性脑梗死患者重要的血清标志物,三者联合检测对评价脑梗死的发生及判断病情具有重要的临床价值。     

某蛋白质粉的营养价值评价

目的了解某蛋白质粉的蛋白质营养价值。方法采用化学和生物学方法测定和分析某蛋白质粉的营养价值,并与酪蛋白进行比较。根据国标测定蛋白质粉的化学成分。单笼饲养50～70g的SPF级初断乳Wistar大鼠36只,适应环境后根据体重随机分为3组,分别为无氮组以及含蛋白质10.4%的酪蛋白组和含蛋白质10.5%的蛋白质粉组。按照AOAC（美国官方分析化学师协会）标准给予饲料,根据食物摄入量、体重增加量和饲料中的蛋白质含量计算出蛋白质功效比值（PER）。使用代谢笼,单笼饲养180 g左右的SPF级幼年Wistar大鼠12只,分为无氮组和蛋白质粉组,每天收集每只大鼠的粪便和尿液,测定其中的蛋白质含量,计算出表观消化率（AD）和真消化率（TD）。结果化学方法得出受试蛋白质粉的必需氨基酸（EAA）占其氨基酸总量的41.74%,EAA组成与FAO/WHO模式接近,支链氨基酸（BCAA）含量约占氨基酸总量的20%,蛋白质的氨基酸评分（AAS）、化学评分（CS）为69.1、59.8。生物学方法得出受试蛋白质粉的PER为2.22,蛋白质粉组大鼠的食物利用率（32.93%）与酪蛋白组（33.01%）比较,差异无统计学意义（P〉0.05）。受试蛋白质粉的AD和TD分别为93.90%和94.27%,生物价（BV）为90.45,蛋白质净利用率（NPU）为85.34%。结论受试蛋白质粉的EAA和BCAA含量较高,生长价值与酪蛋白类似,受试蛋白质粉的氨基酸评分、消化率、生物价、蛋白质净利用率等评价指标均高于大豆蛋白,与鱼肉、牛肉等动物性食品的蛋白质营养价值接近,说明受试蛋白质粉的蛋白质营养价值高,是良好的蛋白质来源。