糖芯片制备和应用的最新研究进展

糖芯片是一种研究微量糖与生物大分子之间相互作用的生物检测技术,因其具有用量少、快速、高效和高通量等特点,现已被广泛应用到药物开发、免疫学,临床诊断和细菌检测等诸多领域中。近年来,尽管对糖芯片的制备方法和应用进行了较为深入的研究,但对糖芯片的制备方法和应用的综述还较少报道。本文主要介绍糖芯片的制备原理、非化学修饰和化学修饰制备糖芯片的最新方法,然后对糖芯片在自组装等方面应用的最新进展进行综述,并对糖芯片所遇到的挑战和发展趋势也作了展望。     

糖芯片合成中的固定化策略*

近年来,糖芯片作为一种强有力的生化分析工具在糖生物学的研究中获得了越来越广泛的应用。在糖芯片制备过程中,糖探针在基板表面的固定是最重要也是最难的一步,它不仅要能牢固的固定在芯片基板上,还必须具有足够的生物活性,因此糖芯片在制备过程中制定合适的糖探针固定化策略一直是一个难点,也是极具挑战性的研究热点。本文首先概述了近几年糖芯片作为一种强有力的生化分析工具在糖生物学研究中的应用。详尽介绍了三种将糖探针固定在固相基片表面的策略：（1）非位点特异性、非共价的方式;（2）位点特异性、非共价的方式;（3）位点特异性、共价的方式。并对糖芯片固定化策略的发展进行了展望。     

糖芯片研究

糖芯片是继基因芯片、蛋白质芯片、组织芯片等之后发展起来的一种很有前景的生物检测技术,具有检测样品用量少、特异性高、高通量等优点,可以大大提高糖化学研究的效率。本文介绍利用共价结合法和非共价吸附法制备二维糖芯片,利用聚合反应制备三维凝胶芯片以及糖芯片在凝集素功能研究、病毒转染机制研究、细菌检测和免疫学研究等方面的应用,最后对糖芯片今后的发展进行了展望。     

糖芯片最新研究进展

糖芯片是一种快速、高效、高通量获取糖-生物大分子相互作用信息的生物检测技术,对后基因组时代糖生物学的发展具有重大影响。本文主要论述了糖芯片固定化技术的最新进展,包括未经化学修饰的糖的化学固定,天然糖库及其固定,复杂寡糖的合成及其固定,糖基的密度差异固定化技术以及间隔基的引入技术。这些新的固定化技术保持了糖的化学结构,扩大了糖芯片的来源和应用范围,进一步提高了糖芯片的检测效率。此外,本文还介绍了虚拟筛选技术在这一领域的应用潜力以及糖芯片在医疗诊断等方面的应用,最后对糖芯片技术遇到的挑战和发展做了展望。     

糖芯片的检测及应用

糖芯片技术具有样品少、通量高和特异性强等优点,是一种糖组学研究的新的技术平台和强大的分析工具,已经广泛用于糖和蛋白质的特异性作用、酶活性和抑制剂、病毒入侵机理、细菌检测和免疫反应等方面的研究.本文简要介绍了糖芯片的原理、制备和信号的检测技术(荧光标记法、质谱法、SPR法等),分析了糖芯片在各个领域的应用及其发展前景.     

一种糖生物传感芯片制备的新方法

建立了一种用于SPR生物传感器分析的糖生物传感芯片制备新方法。在已二胺大量过量的情况下，海洋硫酸多糖911还原末端的半缩醛基与已二胺的一个氨基进行还原胺化反应，引入一个伯氨基，该伯氨基进一步与sulfo-NHS-biotin反应，使911的还原末端生物素化，通过预偶联到GM5芯片上的链酶抗生素抗体，以俘获法将生物素化的911固定到芯片表面。该方法避免已有固定方法对糖内部结构的破坏，减少了非特异性耦联，能更好地反映糖类与其它分子的相互作用特性，且操作简单，适应于多数具有还原末端的糖类。911经该方法固定后，利用SPR生物传感器，研究了其与HIV gp120蛋白V3区的相互作用动力学，初步证明两者之间存在强烈的相互作用，KA与KD分别为：2.25e5与4.44e-6。     

生命分析化学的重要领域——电化学微阵列芯片

生命分析化学是研究与生命活动相关的化学分子检测原理与方法的新兴交叉科学领域。将电化学分析方法与生物芯片相结合形成的电化学生物芯片正在向集成化、通量化、微型化和自动化等方向迅速发展。本文介绍近年来电化学检测在DNA芯片、蛋白质芯片以及适配体芯片等方面有代表性的研究进展。文中阐述了高、低密度电化学DNA芯片的制备与多种伏安检测方法;讨论了多酶电极芯片结构与测定干扰之间的关系,介绍了伏安法、阻抗法等电化学方法在蛋白芯片中的应用进展。此外,还简要介绍了电化学适配体芯片的制备及检测方法,并展望了电化学生物芯片的发展前景。     

基于微流控芯片的微阵列分析

微阵列芯片具有高通量、微量化和自动化等特点,已经在很多领域得到广泛应用。但是微阵列芯片仍然具有不足之处,如所需设备昂贵、分析时间较长、灵敏度不高、多样品平行分析能力不足等。微流控芯片微米级的通道具有相对较大的比表面积和较短的扩散距离,能够显著加快分析速度、提高检测效率、增强分析性能,并且能够加工大量的平行通道用于多样品分析。目前已经有大量文献报道将微流控芯片和微阵列芯片相结合,发展了独特的杂交方式并在实验和理论上分别证明了两者相结合的优势,本文综述了将微流控芯片技术应用于微阵列分析的研究进展,着重介绍了在微流控芯片上进行微阵列分析时的杂交方式、促进杂交的措施以及杂交过程的数学建模,同时也介绍了其他分析步骤方面的进展。最后分析了目前微流控芯片技术在进行微阵列杂交应用方面的不足及其原因,并指出这两项技术相结合的优势和未来。     

化学生物学中光敏分子微阵列的表面构建与应用

分子微阵列是有机合成（特别是组合化学合成）方法应用于生物和医学研究而发展起来的高科技集成技术,通过把微电子、微加工技术和有机化学合成反应相结合,在固体基质（如硅片、玻片、瓷片等）表面构建微型的生物有机化学分子系统,以实现对细胞、蛋白质、核酸及其他生物组分进行快速、敏感、高效地处理．近年来,随着表面化学构建策略研究的不断深入和迅猛发展,分子微阵列技术的应用领域不断拓展,已从最初用于核酸分子的杂交测序延伸到基因组功能研究的各个方面．本文着重综述了光敏分子微阵列的表面化学构建策略研究及其在化学生物学分析中应用的最新进展,并展望了其发展的未来趋势．内容主要包括：小分子与多肽分子微阵列、蛋白质分子微阵列、核酸分子微阵列和糖分子微阵列等．     

基于微流控芯片的核酸适配体筛选技术研究进展

适配体(Aptamer)是通过指数富集的配体系统进化技术(SELEX)筛选得到的,可与靶标分子以高亲和力特异性结合的单链DNA或RNA,在生物分离分析、临床诊断和疾病靶向治疗等领域应用广泛。适配体的发展与筛选技术的进步密切相关,以SELEX为基础,研究者开发了磁珠SELEX和毛细管电泳SELEX等多种适配体体外筛选技术,但这些方法存在筛选轮次多、筛选周期长和样品消耗量大、对小分子筛选效率低等缺点。微流控芯片具有体积小、高通量和易集成等特点,基于微流控芯片的SELEX技术在一定程度上可解决上述问题,实现适配体快速、高通量的体外筛选。本文在总结SELEX及其关键技术要点的基础上,重点评述了基于微流控和微阵列芯片SELEX技术的研究进展,并对SELEX技术中未来的发展方向进行了总结和展望。     

毛细管电泳涂层研究进展

近年来,随着毛细管电泳与质谱、激光诱导荧光检测等联用技术的飞速发展,毛细管电泳技术在生命科学、环境保护、食品检验等领域得到广泛应用.对毛细管内壁进行涂层改性是提高毛细管电泳的分离效果和重现性,抑制分析物与毛细管内壁间吸附作用的最有效、最常用的方法.该文根据涂层材料的种类和制备机理,分别综述了近年来非共价键合和共价键合毛...     

糖化学研究进展

本文简要地介绍了过去30年人们对糖这一类重要的生命物质的生物学重要性的重新认识。介绍了有关糖的结构分析,糖的合成研究,特别是寡糖合成策略的研究现状和一些重要进展,并讨论了日前糖化学中所存在的问题及其发展前景。     

基因芯片制作中寡核苷酸共价固定方法研究进展

寡核苷酸在固体支持物如玻璃、硅片、尼龙或塑料表面的牢固、密集、有规律 的离散固定是基因芯片制作技术的关键步骤。综述了国内外寡核苷酸在固体支持物 表面共价固定的主要方法。     

糖类的毛细管电泳及芯片毛细管电泳

 糖类化合物在生物体内发挥多方面的作用。糖研究的复杂性在于其结构的复杂多变。高效毛细管电泳作为一种快速、高效的分离分析手段已广泛应用于糖的研究。芯片毛细管电泳是近几年来发展起来的新的分析技术 ,并已经在生命科学的研究中得到较广泛的应用。就各种糖类化合物的毛细管电泳的分析策略、检测条件及糖类化合物的芯片毛细管电泳进行了阐述 ,共 4 8篇。     

超高真空环境下有机分子表面化学反应的研究进展

超高真空（ultra-high vacuum,UHV）环境下的表面化学反应是构筑二维（two-dimensional,2D）功能纳米材料的重要方法,近年来,已经引起越来越多研究者的关注.本综述介绍了近几年来有机分子表面化学反应的几种主要类型,如有机金属配位反应、脱卤反应、脱氢环化、缩聚反应、炔烃偶合等,以及利用超高真空扫描隧道显微镜（STM）等测试手段对反应过程以及所形成的精细结构进行分析,特别是反应后结构中分子的连接方式,如有机金属配位键,C-C键,以及氢键等.     

Preparation of Porous Protein-Based Hydogel for Highly Sensitive Protein Chips

Summary: Protein chips are important tools for high-throughput analysis of biological events. We have developed a novel method to prepare a protein-based hydrogel, that is, a “Three-Dimensional Nano-structured Protein Hydrogel” (3-D NPH), which is composed of protein and polymer nano-particles. The 3-D NPH could be easily prepared by dispensing a protein and polymer mixture on a substrate. Surprisingly, gold particles conjugated with protein A diffused into the 3-D NPH which was made of mouse IgG through the pores. We have shown that the protein chips made with our 3-D NPH method has tremendously improved sensitivity in detecting protein-protein interactions compared with that of direct protein immobilization methods.     

小分子阿特拉津和罂粟碱检测的免疫芯片技术研究

采用蛋白芯片竞争法对小分子半抗原的污染物进行检测。在获得特异性抗体的前提下,首先将阿特拉津半抗原进行了衍生化,然后将该衍生物和氨基罂粟碱分别与载体蛋白质卵清蛋白(OVA)进行偶联。实验证明新合成的完全抗原能够与其相应抗体发生特异性的结合。实验还对蛋白芯片检测阿特拉津进行了条件优化,其抗体固定化时间为2h,用卵清蛋白为封闭液的封闭时间为1h,样品稀释液pH值为8．0。并对阿特拉津及罂粟碱进行了定性、定量实验,结果表明：荧光信号强度随待测物浓度的降低而增强,有一定的线性趋势,阿特拉津检出限为0．001mg/L,罂粟碱检出限为0．01mg/L。