基于适体竞争机理的溶菌酶电化学传感器

制备了基于溶菌酶适体竞争机理的信号减弱型电化学传感器,在玻碳电极上修饰羧基化的多壁碳纳米管,将带有氨基的互补适体DNA连接到多壁碳纳米管上。由于道诺霉素崁入电极上的互补DNA,而产生电化学信号,当有目标物时,适体与结合力更高的溶菌酶结合,原本的互补链解链,导致插入双链的道诺霉素脱落,电化学信号减弱。以微分脉冲伏安法测定溶菌酶,响应的范围为1～500 nmol/L,相关系数0.999,检测下限为0.5 nmol/L(S/N=3)。     

基于氧化石墨烯荧光适体传感器的胰岛素检测

采用荧光基团(FAM)标记的核酸适体作为识别元件,氧化石墨烯为淬灭剂,建立了一种高选择性、高灵敏度的核酸适体传感器.核酸适体与氧化石墨烯结合后,荧光淬灭,此时溶液无荧光;加入胰岛素后,溶液中荧光得到恢复.利用荧光分析法检测加入胰岛素前后,溶液中荧光强度的变化,获取了荧光适体传感器的线性度和灵敏度,实现对胰岛素浓度的测定.结果表明,在5×10-8 ～ 1×10-5 mol/L范围内,胰岛素的浓度与溶液中荧光强度有良好的线性关系,检出限为10 nmol/L.采用此方法检测胰岛素,操作简便,检测速度快,准确性高,选择性好,检出限低.     

一种快速测定铅离子的新方法

利用分光光度计扫描加入铅离子前、后胶体金/DNA体系光谱,通过比较加入铅离子前、后A660/A530大小来快速定量铅离子。加入铅离子后,体系A660/A530变化较其他离子的大,颜色由红色变成蓝色,建立了简单、快速检测铅离子的胶体金/DNA体系新方法。该方法的线性范围为0.05～2.5μg/mL,检出限为0.02μg/mL,线性相关系数r=0.999。     

双链荧光核酸适体探针用于蛋白质的简便快速检测

发展了一种基于双链荧光核酸适体(F-Aptamer)探针的简单快速检测蛋白质的分析方法.该双链荧光Aptamer探针由一条带荧光标记的Aptamer探针和带猝灭标记的互补DNA组成,当靶蛋白存在时,能形成比双链荧光Aptamer探针更稳定的F-Aptamer/蛋白质复合物,并发出荧光,从而实现对蛋白质的简便快速检测,检测线性范围为6~100 nmol/L,检出限为6 nmol/L.该方法设计简单,对核酸适体分子的大小和空间结构没有要求,可作为一种通用的基于F-Aptamer识别机理的蛋白质检测方法.     

基于荧光探针噻唑橙与核酸适体构象变化的钾离子检测

建立了一种基于核酸适体(Aptamer)构象效应和荧光探针噻唑橙(TO)为荧光分子开关进行钾离子检测的光学方法.室温下钾离子可与Aptamer结合形成G-四面体结构,使双链解链变为四面体结构和单链,从而导致TO荧光强度降低.考察了TO浓度、反应温度及反应时间的影响.在最佳实验条件下,钾离子浓度在1.0×10-6 ～2....     

核酸适体与互补核酸和目标蛋白之间竞争结合的热力学特性研究

以一种基于目标蛋白凝血酶的取代反应来研究核酸适体与互补核酸和核酸适体与目标蛋白之间竞争结合的热力学特性, 研究了核酸适体-互补核酸的解离反应和在目标蛋白存在下取代反应的平衡常数、标准焓变和标准熵变等热力学参数, 结果表明该取代反应是一个熵驱动的自发过程, 熵驱动从双链的核酸转变为核酸适体-目标蛋白的复合物. 该热力学研究会对核酸适体-互补核酸和核酸适体-凝血酶之间的结合过程的机理有一个更深的理解, 将有助于进一步揭示核酸与蛋白这两种生命中最关键物质之间的相互作用和关系, 为更好地理解基本的生物过程和预测设计适体生物传感器, 发展用于疾病诊断的方法有着重要的意义.     

核酸适体生物传感器*

构建高速度、高特异性、高灵敏的蛋白质检测技术是目前蛋白质组学研究所面临的紧迫任务。传统蛋白质的检测主要利用抗体-抗原的特异相互作用。利用寡核苷酸间的严格的识别和亲和力而设计的人工合成寡核苷酸-适体（aptamer）的出现,使抗体抗原反应发生新的革命性变化。核酸适体对蛋白质的结合力和特异性可与抗原抗体间的作用力相媲美,且与抗体相比有许多优越性。因此利用核酸适体构建蛋白质的检测方法己引起许多科学工作者的关注。本文综述了核酸适体的发现(包括SELEX技术的原理),特点, 核酸适体生物传感器的原理、分类和应用,并对核酸适体生物传感器的发展进行了展望。     

基于核酸适体与互补核酸和目标蛋白之间竞争反应的PDGF蛋白特异性识别

报道了一种利用核酸适体与互补核酸和目标蛋白之间的竞争反应用于PDGF蛋白的特异性识别方法.采用反相微乳液技术制备了包覆有亚甲基蓝(MB)的SiO2纳米复合物(SiO2-MB),利用固定在磁性纳米颗粒上的核酸适体与SiO2-MB纳米颗粒标记的互补核酸进行杂交反应,将一定数量的SiO2-MB纳米颗粒固定于磁性纳米颗粒的表面...     

基于核酸适体构象变化的荧光钾离子检测

噻唑橙(Thiazole orange,TO)在游离状态下几乎没有荧光,但当其与富G的DNA结合后,会产生很强的荧光增强效应。据此,利用TO识别有无钾离子存在时富G序列的构象变化,建立了一种基于核酸适体(Aptamer)构象效应进行钾离子检测的无标记荧光检测方法。在优化实验条件下,钾离子浓度在(1～60)×10-6mol/L和(4～9)×10-4mol/L范围内与荧光强度呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为2.2×10-7mol/L。对Li+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+5种离子进行对照试验的结果表明,该方法不仅具有较好的灵敏度还具有较好的选择性,且无需对DNA进行标记,成本低,分析速度快。     

核酸适体偶联药物的生物偶联构建技术与应用

核酸适体被称为“化学抗体”, 具有与抗体类似或更加优异的特异性和亲和力, 可以精准地靶向靶蛋白, 与靶蛋白特异性结合. 此外, 核酸适体还具有获取简单、 合成简便、 易于进行化学修饰、 不易变性、 靶标范围广、 免疫原性低及细胞内化快等优点, 已被广泛应用于众多研究领域. 在癌症治疗领域, 核酸适体作为一种优异的靶向识别工具和药物递送载体, 可实现抗肿瘤药物的精准递送. 将核酸适体与药物分子偶联, 可通过核酸适体的靶向作用使药物分子随核酸适体共同进入靶细胞, 实现药物分子在靶细胞内的富集, 进而促进靶细胞的死亡. 近年来, 核酸适体偶联药物已成为癌症靶向治疗的前沿新兴领域, 希望通过该领域的深入研究为癌症靶向治疗领域提供新思路. 本文综合评述了以生物偶联技术构建的核酸适体偶联药物及其应用研究.     

核酸适体识别荧光法检测汞离子

通过对已知的Ni2+适体的改造,发现了对Hg2+有较强结合活性的核酸适体N1,基于N1的二级结构进行改造,获得了具有较高活性的核酸适体N5,并建立了荧光检测方法。以荧光基团FAM标记核酸适体,在94℃变性5 min,室温(25℃)下复性30 min后,适配体与标记有荧光猝灭基团DABCYL的一段互补序列Q2结合(适体与Q2的浓度比为1∶3),加入系列浓度的Hg2+与互补序列竞争结合核酸适体,以荧光信号的变化定量分析Hg2+浓度。结果表明,N1与Hg2+结合呈线性,线性范围为1.25～20 mg/L;检出限为0.62 mg/L;以N1结构为基础改造合成的序列和结构均不同的适体N4,N5,N6,N7对Hg2+的识别结合活性均不同,其中适体N5与Hg2+结合活性最为灵敏,特异性高,线性范围为0.156～2.50 mg/L;检出限为78μg/L。     

基于适体生物传感器的碱性磷酸酯酶化学发光检测腺苷

制备了一种可用于腺苷检测的适体生物传感器,以羧基磁性微球为载体,在其表面组装腺苷适体与地高辛修饰之腺苷适体互补的核酸短链,先加入一定浓度的腺苷,再连接抗地高辛的碱性磷酸酯酶,用化学发光法检测发光值,根据腺苷加入前后化学发光强度的变化来定量检测腺苷。实验考察了羧基磁性微球用量、氨基修饰的腺苷适体用量、地高辛修饰的核酸短链用量及抗地高辛的碱性磷酸酯酶用量对体系组装和腺苷识别的影响。结果显示,优化条件下,在1.0×10~(-7)~1.0×10~(-3)mol/L范围内,腺苷浓度的对数与发光信号呈线性关系(r~2=0.976 9),定量下限为1.0×10~(-7)mol/L。与其他核苷相比,腺苷的选择特异性更好,且在稀释血清中适体对腺苷有很好的特异性识别能力。     

基于适配体亲吻复合物构建电化学阻抗传感器用于腺苷的检测

基于适体探针(Aptamer probes,AP)和发卡探针(Hairpin probes,HP)在腺苷(Adenosine,AD)存在时的新型结合模式,构建了一种非标记型电化学阻抗传感器用于腺苷的检测。固定在电极表面的AP在腺苷存在时会折叠成发夹结构,其发夹的环部与HP的环部部分互补杂交,二者通过环-环相互作用(类似人类"亲吻"行为)形成一个"亲吻型适配体复合物",由于复合物的空间位阻作用,使得电极的阻抗信号明显变大。相反,腺苷不存在时,AP呈舒展状态,无法与HP结合成稳定的"亲吻"结构,电极的阻抗信号无明显变化。以电子传递电阻值作为响应信号来检测腺苷,最佳实验条件下,在5~1 000 nmol/L浓度范围内,电阻值与腺苷浓度的对数呈良好的线性关系,检出限达0.6 nmol/L。另外,该传感器具有良好的选择性,有望应用于临床实际样本中腺苷的检测。     

基于核酸适体的电化学生物传感器*

核酸适体是一类体外筛选的、可与目标分子高效、高特异亲合的RNA或DNA寡核苷酸片段,与常规识别分子（如抗体等）相比,核酸适体作为一类新型识别分子具有明显特色和优势,已被广泛应用于生物传感等分子识别和应用研究领域。本文就基于核酸适体的电化学生物传感器（标记型和非标记型）的近期进展作简要评述,包括适体简介、标记型（“信号衰减”型、“信号增强”型、酶标记型和纳米粒子标记型）和非标记型电化学适体生物传感器等内容。     

基于碳纳米管的高灵敏度免标记电化学核酸适体传感电极

以电活性钌化合物[Ru(NH₃)₆]³⁺为信号传感源,借助碳纳米管构建了高灵敏检测腺苷免标记电化学传感电极（BSA/Apt/CNTs/GC）. BSA/Apt/CNTs/GC电极在最佳实验条件下检测腺苷线性范围为5.0×10^-11 ~ 1.0×10^-7 mol·L^-1,检测下限为2.7×10^-11 mol·L^-1. 该传感电极有较高的灵敏度、良好的选择性、重现性和稳定性. 与传统标记型适体传感电极相比,其制作简便,也许还适用于其他小分子和蛋白质的检测,有一定的普适性.     

居家诊断心肌梗死:基于适体的cTnI传感技术

心肌肌钙蛋白I(cTnI)是与急性心肌梗死(AMI)密切相关的生物标志物,被认为是诊断AMI的“金标准”。目前已有多种cTnI检测技术被开发,包括基于抗体和适体的检测方法。适体是一种能和靶标特异性结合的短的DNA或RNA序列,因其稳定性好、易合成和成本低等优点被用于cTnI检测平台的开发。本文根据信号转导方式,将cTnI检测法分为光学检测和电化学检测两大类,介绍了目前基于适体的cTnI传感技术研究进展,阐述了各类方法的检测原理、性能以及优缺点,对cTnI传感技术进行了总结并对其在居家检测中的发展进行了展望,希望为开发更灵敏、更便携的cTnI传感器提供借鉴和参考。     

基于聚合酶反应和发夹型核酸适体的蛋白质荧光检测新方法

设计合成了一种发夹型核酸适体(Aptamer), 结合聚合酶反应建立了蛋白质荧光分析新方法. 该核酸适体同时作为蛋白质配体和聚合反应模板, 与靶蛋白特异结合后, 其构象发生了变化, 启动聚合反应, 从而在未直接标记核酸适体的情况下, 通过监测聚合反应进程来检测蛋白质的浓度. 采用该方法检测凝血酶的线性范围为0.5~8 nmol/L, 检测下限为0.5 nmol/L, 为蛋白质检测提供了一种简便快速的非直接标记的荧光分析方法, 有望在蛋白质组学的研究中得到广泛的应用.     

基于磁性微球分离技术的核酸适体化学发光检测可卡因

设计了一种基于磁性微球与核酸适体的夹心式化学发光适体传感器,建立了高灵敏度的可卡因分析方法。实验考察了反应所用羧基磁性微球、捕获探针、可卡因适体、生物素标记的报告序列以及链霉亲合素修饰的辣根过氧化物酶用量对化学发光信号的影响。优化条件下,在1.0×10-8~1.0×10-4mol/L范围内,化学发光信号与可卡因浓度的对数呈线性相关(r2=0.989 7),检出限为3.2×10-9mol/L。考察了共存物质中适体对可卡因的特异性识别能力,方法显示了较好的选择性。     

功能化核酸适体的筛选及分子识别应用

核酸适体是从寡核苷酸文库中筛选获得的一段单链寡核苷酸. 由于能与多种靶标分子高特异性结合, 核酸适体已发展成为一种新兴的分子识别工具, 广泛应用于生物医学等领域. 天然核酸文库有限的化学组成限制了核酸适体的结构和功能, 进而限制了其在分子识别中的应用. 功能化核酸适体通过引入特定的化学官能团使核酸序列具有更丰富的构象和功能, 增强其分子识别能力. 然而, 功能化核酸很难与核酸扩增方法兼容, 因而难以使用传统筛选方法进行功能化核酸的筛选. 因此, 优化筛选方法对于获得具有优异性能的功能化核酸适体至关重要. 本综述总结了功能化核酸适体的筛选方法, 并介绍了其作为分子识别工具在生物医学领域中的应用.