鸟嘌呤四链体DNAzyme在微生物、生物小分子和核酸检测中的研究进展

鸟嘌呤四链体脱氧核酶(deoxyribozyme,DNAzyme)是一种具有类过氧化物酶催化活性的脱氧核酶,广泛应用于微生物和核酸的分析与检测中。鸟嘌呤四链体DNAzyme在H_2O_2存在时可以催化氧化ABTS、TMB等底物,结合PCR、等温扩增技术以及生物传感器等多种核酸靶标信号放大技术实现待测靶标的便捷灵敏的可视化检测,因此受到了国内外研究者们的高度关注。优化鸟嘌呤四链体的序列和环境因素,能够提高该DNAzyme的催化活性,有助于提高可视化检测方法的灵敏度。本文主要对鸟嘌呤四链体DNAzyme的结构与酶学性质及其应用于微生物、生物毒素和疾病标志物等的基于核酸的检测策略进行综述,为进一步推动鸟嘌呤四链体DNAzyme的广泛应用提供理论基础和技术支持。     

基于脱氧核酶的食品安全快速检测方法研究进展

文章阐述了脱氧核酶的结构与分类,综述了脱氧核酶在重金属离子、食源性致病菌、微生物毒素、其他非法成分等食品有害物质检测中的应用进展,分析总结了脱氧核酶在食品有害物质实际检测中面临的挑战,并展望了其在快速、现场检测中的发展前景。     

基于G-四链体/硫黄素T无标记荧光适配体传感器快速检测氟苯尼考

硫黄素T(ThT)通过非共价相互作用与G-四链体结合,形成G-四链体/ThT复合物,呈现出较强荧光强度,而游离ThT荧光十分微弱。当存在氟苯尼考(FF)时,具有G-四链体结构的适配体(Apt)对靶标的高亲和力,使得Apt/FF复合物形成并释放ThT,荧光强度降低。基于这一特点,本研究设计一种灵敏快速的现场检测体系,用于检测氟苯尼考,即基于G-四链体/硫黄素T的无标记荧光适配体传感器。该适配体传感器的检测范围为0.0128~200 ng/mL,实际检出限0.0128 ng/mL,检测总时长10 min。同时,对实际加标样品(牛奶和鸡蛋)进行回收率计算,加标回收率在91.2%~117.1%之间。所建立的无标记荧光适配体传感器具有高特异性、成本低、耗时短等优点,可用于实际样品的现场检测。     

基于核酸适配体调控噻菁染料聚集体构建铅离子检测方法

基于调控噻菁染料(Dye2)的超分子自组装性质及其与核酸适配体(T30695)特异性结合的能力,构建了Pb2+的特异性识别模块.结果表明,当体系中加入Pb2+时,T30695单链形成G-四链体,并将二聚体形式存在的噻菁染料诱导解聚为单体,引起422,445 nm处紫外吸收峰变化,仅需通过UV-vis光谱仪便可实现对Pb...     

基于核酸适配体和G-四链体免标记荧光分析法检测氯霉素

摘要：目的 本文基于核酸适配体和G-四链体（g-quadruplex&G4）结构建立了一种荧光分析法检测氯霉素(chloramphenicol&CAP)含量,应用于化学分析、环境检测、食品安全等领域。方法 G4探针和适配体(Aptamer&AP)在Tris-HCl缓冲液中合成,由于G4探针与适配体的结合抑制了G-四链体的形成,NMM染料无法被G-四链体结构增强,荧光强度较弱,加入氯霉素竞争结合适配体,使得G4探针结构改变,通过荧光强度产生的变化分析样品中的氯霉素含量。围绕G4检测探针进行系列优化,优化后的探针序列为5’-GGGTTTTGGGTACTTCCAACTCACTGAAGTTGGGTTTTGGG-3’,优化后 Tris-HCl缓冲液体系中钾离子和镁离子浓度分别为10mM和5mM,优化后G4探针浓度：适配体浓度之比为1：1。结果 结果表明,当氯霉素质量浓度在1～10 ng/mL时体系的荧光强度增长值与氯霉素浓度呈线性关系,线性方程为y=59.091x+1.733（R2=0.9939）。根据三倍相对标准偏差（3σ/K,n=11）计算该方法检出限为 0.518 ng/mL。本方法对卡那霉素、链霉素和庆大霉素无荧光响应,具有良好选择性和特异性。结论 本方法重复性和实用性好, 可应用于化学分析、环境检测、食品安全等领域。     

基于氯化血红素/G-四链体比色分析检测食品中赭曲霉毒素A

为了满足食品质量安全并快速检测食品中赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)的含量,探究基于氯化血红素/G-四链体比色分析检测OTA的方法。通过引入两条无标记DNA单链,其中链1由OTA适配体和富含鸟嘌呤的序列组成,链2与链1部分互补。无OTA时,两条DNA链杂交成双链,氯化血红素因聚集使其酶活性降低。而有OTA时,OTA与链1中适配体特异性结合,双链解离,链1中富含鸟嘌呤的序列与氯化血红素结合形成具有酶催化活性的G-四链体结构,可催化过氧化氢氧化2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)使溶液呈深绿色,最大吸收波长420 nm。OTA检测的线性范围为0.001~2.5 μmol/L(R2>0.99),检出限为70.3 pmol/L(3α/κ,n=10)。将此方法用于食品中OTA的检测,加标回收率为91.9%~109.0%,表明该探针能够准确、灵敏地检测食品中的OTA。     

三链核酸在食品安全检测中的研究进展

文章综述了三链核酸的结构与稳定性,重点介绍了基于三链核酸的荧光、电化学、比色分析法在食源性有害物检测中的研究进展,并探讨了三链核酸在食品安全检测领域中面临的挑战和发展前景。     

基于核酸适配体检测玉米中的赭曲霉毒素A

目的 建立一种基于核酸适配体检测玉米中赭曲霉毒素A (ochratoxin A, OTA)的方法。方法 以微孔板为载体, 采用偶联生物素和Cy3荧光标记的核酸适配体与OTA的特异性结合, 而与偶联黑洞淬灭探针(black hole quencher 2, BHQ2)的互补序列无法配对, 导致荧光值变化从而实现对OTA的定量检测。结果 优化的条件为链亲和素质量浓度为100 μg/mL, 核酸适配体浓度为200 nmol/L, 互补序列浓度为400 nmol/L, OTA在0.05~10.00 ng/mL范围具有较好的线性关系。与赭曲霉毒素B、黄曲霉毒素B1、脱氧雪腐镰刀菌烯醇和玉米赤霉烯酮的交叉反应率均低于1%, 玉米样品中添加OTA的平均回收率为89.0%~93.8%。结论 该方法快速、准确、灵敏, 交叉反应率低, 可用于样品中OTA的分析检测。     

基于染料Genefinder和适配体的荧光传感体系检测赭曲霉毒素A

构建基于核酸染料Genefinder和适配体的荧光传感体系用于检测赭曲霉毒素A（ochratoxin A，OTA）。OTA适配体与其互补链形成双链结构，Genefinder染料与双链结构DNA结合后产生较强的荧光信号，加入OTA后，适配体与OTA结合形成四链体结构，双链打开，Genefinder染料荧光强度降低。结果表明，该荧光传感体系的线性范围为50 pg/L～300 ng/L，实际检出限为50 pg/L，对OTA有较强的选择性。这种简单、快速、特异性强的荧光传感体系具有广泛的应用前景。     

基于功能核酸的食品重金属污染快速检测进展

食品安全与人类健康息息相关。重金属污染已成为食品安全领域的突出问题,为保证食品安全,构建快速、廉价和可推广的食品重金属污染检测方法显得尤为重要。近年来,以功能核酸为基础的生物传感及分析技术引起了广泛关注。核酶和核酸适配体等功能核酸作为一种新型的生物识别分子,可实现对金属离子的特异性识别,在构建高灵敏、高选择性的食品重金属分析检测平台方面具有巨大的应用潜力。本文综述了功能核酸在重金属(铅、汞和镉)污染检测领域的应用进展,重点介绍了由功能核酸构建的荧光传感器和比色传感器,及功能核酸与纳米粒子复合构建的核酸纳米传感器。此外,考虑到食品重金属离子检测所涉及的区域范围广、样品数量多等问题,本文突出了功能核酸与微流控技术及便携检测设备整合的检测平台,为临场的食品重金属污染分析提供思路。     

核酸交联剂在食源致病菌活菌检测中应用的 研究进展

近年来,由食源致病菌引起的食品安全问题越来越受到人们的重视,如何快速准确检测食品中是否存在食源致病菌是食品安全研究的热点问题。基于PCR检测食源致病菌的方法因快速且特异性强而被广泛应用,然而普通的PCR检测方法难以消除死菌残留DNA导致的假阳性结果,因而无法对致病菌进行准确检测。核酸交联剂是一种含有两个或两个以上烷基化官能团的烷基化试剂,目前,在食源致病菌检测中应用的核酸交联剂主要为EMA和PMA。核酸交联剂通过一定方式的诱导可选择性的透过死菌的细胞膜并与DNA产生共价交联,从而强有力的抑制死菌DNA的PCR扩增,达到鉴别死菌和活菌的效果。本文就核酸交联剂在食源致病菌活菌检测中应用的研究进展进行了综述,以期能为相关研究者开发食源致病菌活菌检测方法提供参考。     

环介导恒温核酸扩增法在病原微生物快速检测领域的应用

环介导恒温核酸扩增法(loop-mediated isothermal amplification of DNA,简称LAMP)是一种新型的核酸扩增方法,可以针对靶基因的目标区域形成多种片段的扩增产物。目前对于LAMP产物的检测主要有沉淀法,荧光法和电泳法。与PCR相比,LAMP不需要模板的热变性、长时间的温度循环、繁琐的电泳等,其扩增与检测过程可以实现一步完成。因此LAMP技术具有快速、简单、高特异性、高灵敏度和成本低廉的优点。随着LAMP技术的不断完善,在可预见的将来,其将在核酸扩增领域逐渐取代PCR反应,推动检测技术向更快捷简便、更精确廉价的方向发展。目前LAMP技术已应用于致病微生物和胚胎性别鉴定等检测,其中致病微生物包括致病细菌、真菌、病毒及寄生虫等。该检测技术在食品安全、临床医疗及水产等主要领域也受到广泛应用。本文主要介绍LAMP反应的特点及其在细菌、病毒、寄生虫和水产动物病原微生物快速检测领域中的应用。     

扩增型和非扩增型CRISPR/Cas系统在食源性致病菌快速检测领域应用的研究进展

食源性致病菌引起的食品安全事件频发已对公众健康和社会经济造成巨大的影响,构建针对其快速、高效的检测方法是保障食品安全的重要手段。成簇的间隔短回文重复序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR）及其相关蛋白（CRISPR-associated protein,Cas）组成的CRISPR/Cas是广泛存在于细菌和古细菌中的一种免疫系统,可以有效地识别并切割外源核酸。因此,可以利用CRISPR/Cas系统这一对外源核酸的识别及切割活性实现对食源性致病菌的快速高效检测。本文详细介绍基于核酸扩增和免核酸扩增的两种CRISPR/Cas系统,综述其在对各种食源性致病菌检测中的应用,讨论它们的优势、局限性以及未来的发展趋势,旨在为建立更高效的食源性致病菌检测方法提供技术参考,以期更有效地减少食源性致病菌造成的食品安全问题。     

食源性致病微生物检测技术研究进展

食源性致病微生物是引起食品安全问题的重要因素。针对食源性致病微生物,快速而准确的检测是保障食品安全的关键举措。随着微生物学、分子生物学技术的发展,基于新型基因组编辑技术和先进的生物传感器的检测技术不断涌现,食源性致病微生物的检测技术展现出多样性和综合性的特点,并得到了广泛的应用和商业化的发展。本文从食源性致病微生物分类出发,深入总结和探讨了传统培养分离法、免疫学检测技术、核酸检测技术和生物传感器检测技术的优缺点,并重点介绍了近年来开发的基于核酸等温扩增技术和CRISPR基因编辑技术的核酸检测新方法。通过对最新的针对食源性致病微生物检测方法综述,为研究者开辟食源性致病微生物检测新方法提供重要的理论参考。     

基于全自动核酸提取的荧光定量PCR鉴别羊肉制品真伪

摘要：目的 建立一种基于自动化的快速核酸提取方法,联合三重实时荧光定量PCR技术,提高羊肉制品真伪鉴别的检测效率。方法 分别采用全自动核酸提取法、磁珠手提法与柱提法对不同状态羊肉制品进行核酸提取,比较不同方法的提取时间差异,通过三重实时荧光定量PCR扩增结果评估不同方法的提取效果。以国标法为对照,对市售的羊肉制品进行平行检测,评估本方法的检测性能。结果 与磁珠手提法、柱提法相比,全自动核酸提取法的提取时间缩短了15-30 min,且提取的核酸扩增效果更好。全自动核酸提取法在羊猪混合样本中羊源核酸检出限为0.010 mg·g-1。全自动核酸提取法在生鲜肉、生肉及熟肉制品等多种类型产品中提取的羊源核酸PCR检测结果的CV值均<3.000%。分别采用三重实时荧光定量PCR法与国标法对全自动提取的21份市售的涵盖不同类型的羊肉制品核酸进行平行检测,符合率为100.00%。结论 本研究方法可为羊肉制品掺假的快速真伪鉴别提供操作简便、稳定灵敏、快速准确的整套解决方案。     

基于核酸等温扩增的侧流层析试纸条在病原微生物检测中的研究进展

传统的聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增方法具有较高的灵敏度、特异性和技术成熟性,但PCR仪成本高、操作复杂,且易出现假阳性.因此更为简单、便捷、低成本的基于核酸等温扩增的试纸条快速检测技术逐渐发展起来.目前,核酸等温扩增技术被应用于细菌、病毒等病原微生物的检测,其在食品安全...     

CRISPR-Cas12a在食源性致病菌检测中的应用

食源性致病菌快速检测方法对食源性疾病的高效预防和控制具有重要意义。CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)及相关蛋白(CRISPR-associated protein, Cas)构成的CRISPR-Cas系统是一种强大的基因编辑工具, 基于其对靶标核酸的特异性识别及切割活性, 应用于食源性致病菌检测中, 已成为快速检测方法研究的热点。CRISPR-Cas12a检测技术具有特异性强、灵敏性高的优点, 在食源性致病菌的检测中有着巨大的应用前景。本文主要介绍了CRISPR-Cas12a的作用机制, 重点综述了CRISPR-Cas12a结合多种核酸扩增技术在食源性致病菌检测中的研究进展, 进一步讨论了CRISPR-Cas12a在致病菌检测中存在的问题和不足, 对未来的研究前景进行了展望, 以期为更好地开发准确、快速灵敏的食源性致病菌检测技术提供参考和依据。     

功能核酸生物传感器在铅离子检测中的研究进展

铅离子(Pb2+)是一种广泛存在于环境中的有毒金属污染物,严重影响人类健康.传统的大型仪器检测Pb2方法存在成本高、耗时长、操作过程复杂等弊端,限制了其广泛应用.现如今,生物传感器技术发展迅速,其在Pb2+检测中的应用是当前的研究热点.功能核酸具有稳定性好、易化学合成和功能化修饰的优点,在生物传感器领域中占有重要地位....