纳米材料在蛋白质分析中的应用

纳米材料因具有易与蛋白质结合而不影响其生化性质,可用于多种中间体的合成,可与酶、抗体结合而提高其性能等独特的优势而在蛋白质分析中得到了广泛的应用,尤其是与生物技术结合后,对纳米材料在蛋白质分离、富集和检测等方面的作用的研究已成为当前的热点。本文综述了纳米金、石墨烯、碳纳米管和碳纳米球在蛋白质分析中的应用,并对其未来的发展前景进行了展望。     

纳米材料在生物医学检测中的应用

纳米技术的兴起,对生物医学领域的变革产生了深远的影响。纳米材料是纳米技术发展的重要基础,它具有许多传统材料所不具备的独特的理化性质,因此在生物医学、传感器等重要技术领域有着广泛的应用前景。对几类常见的纳米材料包括纳米金、量子点、磁性纳米粒子、碳纳米管和硅纳米线在蛋白质、DNA、金属离子以及生物相关分子检测方面的应用进行综述。     

催化信号放大系统在原位杂交检测中的应用研究

CSA ( Catalyzed Signal Amplification;催化信号放大 )法首次由 Bobrow等 [1]报道应用免疫酶联和蛋白电泳转移膜的检测 ,1 992年 Adams等[2 ] 将该方法应用于免疫组织化学中 ,Kerstens等 [3 ]又将该方法应用于原位杂交 ( ISH)。应用于免疫组织化学检测较传统的 PAP、ABC、LSAB和 En Vision法相比具有较高的敏感性 ,比 LSAB法要敏感 50 0～1 0 0 0倍 ,较 En Viion法敏感 50～ 1 0 0倍 ,而且稳定性高 ,背景低等特点。本实验室已引进该方法 ,应用于免疫组化和原位分子杂交组化 ,其原理 :杂交后 ,经洗 ,Dig标记探针接生物素化抗 D…     

介孔碳纳米材料的制备及其在药物传递方面的应用进展

新型功能性纳米材料在设计和制备技术方面的进步为纳米医学的发展提供了很大的机遇。在过去十年中,介孔碳纳米材料在制备和应用方面获得了巨大的进步。作为一种新型无机材料体系,介孔碳纳米材料结合了介孔的结构以及碳质组成的特点,显示出不同于传统介孔二氧化硅以及其它一些碳基材料体系(碳纳米管、石墨烯、富勒烯等)的优越特性。介孔碳纳米材料在药物的吸附与控释、光热治疗、协同治疗、肿瘤细胞的荧光标记、催化、生物传感、生物大分子的分离等诸多领域表现出其他多孔材料难以达到的优越性和应用潜力。本文对介孔碳纳米材料的制备和修饰技术进行介绍,重点关注介孔碳纳米颗粒在药物负载和光热控释方面的应用,最后对介孔碳纳米材料在生物医学领域的应用前景和所面临的关键问题进行讨论。     

介孔纳米二氧化硅作为药物载体在癌症治疗中的应用

介孔纳米二氧化硅作为抗肿瘤药物载体,在癌症治疗上的应用越来越受到关注。介孔纳米二氧化硅不仅可实现药物的有效递送,而且可显著提高药物的生物利用度。功能化介孔纳米二氧化硅还能提高药物对肿瘤细胞的靶向性,实现药物的特异性按需释放。该新型纳米载体在癌症治疗中具有非常广阔的应用前景。本文对介孔纳米二氧化硅作为药物载体在多种癌症治疗中的应用,以及不同表面修饰物对药物载体递送的影响和优势加以综述,并对功能化介孔纳米二氧化硅载体对提高药物抗癌活性和靶向性的积极作用提出了展望。     

功能化介孔二氧化硅纳米粒子在恶性肿瘤诊疗中的应用进展

介孔二氧化硅纳米粒子（mesoporous silica nanoparticles,MSNs）作为新型纳米载体在生物医药领域具有较好的应用前景,其有别于传统无机材料的物理化学性质对于当今恶性肿瘤的诊断与治疗起着关键性作用。尤其是MSNs作为一种具有高装载量、良好的生物相容性、靶向性以及对药物释放的可控性的载药平台,可用于解决目前临床上恶性肿瘤诊疗中遇到的问题。主要探讨了MSNs探针及MSNs靶向给药系统的应用进展及发展方向,以期为恶性肿瘤诊疗提供思路与参考。     

碳纳米管在生物检测技术中的应用进展

碳纳米管具有良好的表面修饰性、机械性和电学特性,在电化学生物传感器材料领域应用广泛,在病原微生物检测、环境保护、农业以及食品等行业具有广阔的应用前景。该文综述了碳纳米管在生物检测技术中的应用进展,以病毒检测为主分析了碳纳米管在检测技术方面的应用进展和优缺点,展望了碳纳米管在生物检测领域的应用发展趋势。     

纳米金探针在基因检测中的应用

传统的核酸分析中常采用放射性元素、荧光色素以及酶标记等基因探针,这些探针都存在着一些不足之处。近年来,纳米金探针作为一种新型的基因探针,己引起了广泛的关注。该探针具有优良的光谱特征和光化学稳定性,对核酸的非特异吸附性小,与核酸等生物大分子结合后不改变生物分子的活性。将纳米金探针用于基因检测,具有操作简便、快速、安全、实验成本低等优点。本文就纳米金探针的发展过程、纳米金探针的制备、检测原理及其在基因分析中的应用等几个方面作了系统而全面地概述,同时介绍了纳米金探针的最新研究进展,并对其发展前景作了简要评述。     

免疫检测信号放大抗体偶联物的制备及应用*

目的: 以聚赖氨酸(polylysine,PL)为骨架提高辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)与羊抗兔IgG的连接数量,比较几种化学偶联剂的偶联效果,通过免疫检测技术对其灵敏度进行检测和比较。方法: 对HRP与PL、聚合物HRP-PL与N-琥珀酰-S-乙酰乙酸(N-succinimidyl-S-acetylthioacetate,SATA)和2-亚氨基硫烷(Traut’s)两种试剂、羊抗兔IgG与琥珀酰亚胺基4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯[succinimidyl 4-(N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carboxylate,Sulfo-SMCC]、活化后羊抗兔IgG及HRP-PL进行摩尔比的优化;对偶联物IgG-PL-HRP及商品化二抗分别进行斑点免疫印迹、ELISA和免疫组化,并计算偶联物IgG-PL-HRP的检测放大倍数。结果: 当PL与HRP摩尔比为1∶5,HRP-PL与Traut’s摩尔比为1∶15,羊抗兔IgG与Sulfo-SMCC摩尔比为1∶30,羊抗兔IgG与HRP-PL摩尔比为1∶10时,反应效率较高;商品化二抗及偶联物IgG-PL-HRP在斑点免疫印迹实验中的最低检测限分别为2.5 μg和312.5 ng,最大稀释倍数分别为50和100倍;在ELISA实验中的最大稀释倍数分别为5 000和20 000倍;在免疫组化实验中偶联物IgG-PL-HRP的检测特异性及强度均大于商品化二抗。结论: 成功合成抗体偶联物IgG-PL-HRP,且免疫检测信号放大倍数为商品化二抗的3~7倍,这对后续免疫诊断及生物学的研究具有重要意义。     

基于纳米金的比色分析法在核酸检测中的应用

随着纳米技术的发展,运用纳米粒子检测核酸成为研究的热点.在众多检测方法中,基于纳米金的比色分析法操作较为简便,只需普通光学仪器甚至肉眼即可观察结果,从而表现出广阔的市场及临床应用前景.基于纳米金的比色分析法有多种,不同检测原理的方法在灵敏度和实用性上存在差异.根据纳米金是否经寡核苷酸探针修饰可将其分为基于功能化纳米金的比色分析法和基于未功能化纳米金的比色分析法,前者又分为利用纳米金颜色变化的聚集反应体系以及利用纳米金特殊氧化-还原能力的银染增强体系.     

The Synthesis of Branched Oligonucleotides as Signal Amplification Multimers for Use in Nucleic Acid Assays

Abstract

Branched oligonucleotides have been synthesized using phosphoramidite derivatives with two protected hydroxyl functions. These molecules are employed for a label amplification strategy used in DNA probe diagnostics.     

Tyramide Signal Amplification Method in Multiple-Label Immunofluorescence Confocal Microscopy

The tyramide signal amplification (TSA) method has recently been introduced to improve the detection sensitivity of immunohistochemistry. We present three examples of applying this method to immunofluorescence confocal laser microscopy: (1) single labeling for CD54 in frozen mouse brain tissue; (2) double labeling with two unconjugated primary antibodies raised in the same host species (human immunodeficiency virus type 1 p24 and CD68) in paraffin-biopsied human lymphoid tissue; and (3) triple labeling for brain-derived neurotrophic factor, glial fibrillary acidic protein, and HLA-DR in paraffin-autopsied human brain tissue. The TSA method, when properly optimized to individual tissues and primary antibodies, is an important tool for immunofluorescence microscopy. Furthermore, the TSA method and enzyme pretreatment can be complementary to achieve a high detection sensitivity, particularly in formalin-fixed paraffin-embedded archival tissues. Using multiple-label immunofluorescence confocal microscopy to characterize the cellular localization of antigens, the TSA method can be critical for double labeling with unconjugated primary antibodies raised in the same host species.     

尺寸均一的壳聚糖微球的制备及其作为胰岛素控释载体的研究

采用新型微孔膜乳化技术制备了载胰岛素的壳聚糖微球。研究表明,要制备粒径均一的壳聚糖微球,必须将亲水性膜修饰成疏水性;制得的微球粒径和所采用的膜孔径之间存在很好的线性关系,使得微球粒径可控;以胰岛素为模型药物,主要考察了交联剂用量和交联时间对微球表面形态、药物包埋率和微球体外释药特性的影响。结果表明当氨基与醛基的摩尔比为1∶0.7、交联时间为1h时,所得载药微球的包埋率最高,随着戊二醛用量的增加和交联时间的延长,药物体外释放速率减慢。     

Carbon Quantum Dots as Multi-Purpose Nanomaterial in Stem Cell Therapy

During stem cell therapy, some issues, such as obscure fate of stem cells or their low survival rate in the body, should be addressed to boost their therapeutic efficiency. Nanotechnology offers a suitable solution to combat such limitations. Carbon quantum dots (CQDs) are carbon-based nanomaterials and may be used as multi-purpose compounds in stem cell therapy. CQDs are excellent choices for stem cell labeling thanks to their special features such as optical properties and good biocompatibility. Besides, they can modulate the biological function of stem cells, such as their proliferation, homing ability, and differentiation properties. Considering the charismatic feature of CQDs and their broad unique effect on stem cells, the current review aims to summarize the most advancements in this field. Hence, we first focused on CQDs synthesis and their applications. In the next section, the stem cell categories will be discussed, and the final part is dedicated to the recent research evaluating the impact of CQDs on stem cell therapy.     

多重连接依赖性探针扩增技术及其应用进展

多重连接依赖性探针扩增(MLPA)是一种高通量、针对待测核酸中靶序列进行定性和相对定量分析的新技术。该技术具有分辨率高、操作简便、设备要求低等诸多优势而广泛用于检测人类基因组内拷贝数变异(CNV)。近年来,MLPA在技术与应用上又有许多新的发展,如运用化学合成法制备3'、5'探针,MLPA在基因甲基化检测、基因表达水平分析、基因部分片段重复区域拷贝数分析及转基因基因分型中的应用,并且MLPA与基因芯片微阵列技术的结合,使得多重连接探针扩增真正具备了高通量检测能力。本文就MLPA技术及其应用进展作一综述。     

纳米基因载体在植物遗传转化中的应用

纳米基因载体已成功地应用于生物医学领域并显示了优越的转染效率、良好的生物相容性和有效的基因保护作用。近年来,纳米颗粒作为基因载体在植物转导中的应用潜力越来越受到关注,也为植物遗传工程提供了新的可能性。在阐述纳米载体的特性、在植物细胞中的转导机制及转导优势的基础上,重点讨论了纳米载体在植物转基因中的应用,并对其前景进行了展望。     

活菌疫苗载体的研究与应用

目前在疫苗研究中,要求新型疫苗不仅能够激发高效持久的免疫应答,而且应易于接种、生产费用低。减毒或无毒的活微生物作为疫苗载体能够激起持久的系统和黏膜免疫反应,批量制备成本较低,且具有良好的安全性,近年来已成为疫苗研究领域的热点。本文综述了几种活菌疫苗载体,包括沙门氏菌、卡介苗、耶尔森菌等的研究状况及其在疫苗载体方面的应用。     

Aptamer-Based Sensitive Detection of Target Molecules via RT-PCR Signal Amplification

In the efforts to explore an aptamer-based approach for target sensing and detection with higher sensitivity and specificity, instead of directly labeling aptamer with fluorophores, we proposed a new strategy by attaching a polymerase chain reaction (PCR) template to an oligonucleotide aptamer selected by systematic evolution of ligands by exponential enrichment (SELEX), so that after aptamer target binding, the template moiety serves as the PCR template in real-time quantitative PCR (RT-PCR), and therefore, the binding event can be reported by the following RT-PCR signals. Using the subtractive SELEX method, the oligonucleotide aptamers specific for the Fc fragment of mouse IgG were selected and subjected to coupling with the PCR dsDNA template by using overlap and the asymmetric extension PCR method. The target binding affinity of the PCR template tethered aptamer has been proven by electrophoretic mobility shift assay (EMSA), and further template tethered aptamer mediated real-time quantitative PCR (A-PCR) was conducted to validate the application for such a template tethered aptamer to be a sensitive probe for IgG detection. The results show that the protocols of A-PCR can detect 10-fold serial dilutions of the target, demonstrating a new mechanism to convert aptamer target binding events to amplified RT-PCR signal, and the feasibility of the PCR template tethered aptamer as a facile, specific, and sensitive target probing and detection is established. This new approach also has potential applications in multiple parallel target detection and analysis in a wide range of research fields.