核酸适体探针论文-周灵樱

核酸适体探针论文-周灵樱

导读:本文包含了核酸适体探针论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:适体探针,微芯片电泳,食品和生物样品,兽药残留

核酸适体探针论文文献综述

周灵樱[1](2018)在《核酸适体编码探针结合微芯片电泳用于食品和生物样品中兽药残留检测的研究》一文中研究指出目前,人们在环境中发现了许多兽药残留,如抗生素、激素等,它们会通过食物链进入人体内,对其健康造成极大的危害。目前,检测这类兽药的难点有以下几点:1、在食物和生物样品中的含量较低(<μg/kg);2、基质干扰严重;3、多种兽药同时共存。因此,对食品或生物样品中的兽药残留的检测,迫切需要开发一些高灵敏、高特异且高通量快速的分析方法。本论文通过开发一系列新型的核酸适体编码探针,并结合微流控芯片电泳技术,构建了一系列通用的适体传感器用于高通量快速检测兽药残留(包括:氯霉素、卡那霉素、青霉素和雌二醇等等),并对其分析性能和原理进行了研究。相比于目前的电化学、光学适体传感器,上述的传感器不仅操作简单,小巧便携,而且具有高通量快速、抗基质干扰能力强等优点,在现场检测中具有更为广阔的应用前景。本论文主要分为叁部分来开展研究工作:1.基于适体探针的微芯片电泳用于食品中抗生素残留的检测本章工作我们基于微芯片电泳的检测分离技术,开发了一种新型无标记、高通量、自动化的适体传感器用于检测食品中的氯霉素残留。首先,在含有氯霉素的样品中加入适体探针使其充分反应,然后,再向其中加入适体的互补链。由于适体-氯霉素(Apt-CAP)复合物无法与互补链进一步杂交形成dsDNA,所以随着氯霉素的增多,dsDNA会减少。最后,将上述混合物送入微芯片电泳中(MCE)进行检测。MCE可以分离dsDNA和Apt-CAP,并产生不同的荧光信号。在一定浓度范围内,dsDNA与Apt-CAP信号的比值与目标物的浓度成反比。在最佳的实验条件下,该方法对0.008-1.000ng/mL的氯霉素具有良好的线性关系,检出下限为0.003ng/mL。同时,该方法也成功应用于不同食品中氯霉素的检测,显示出良好的回收率(牛奶:91.1-108%,鱼类:86.1-114%),与ELISA的结果相近。该检测方法有以下优点:检测过程简单,速度快,无需信号标记。若是目标物的适体序列不同,就可用于同时检测,具有高通量筛选的潜力,可应用于食品安全中抗生素的高通量筛选。2.基于适体功能化编码磁珠和聚合酶链式反应的微芯片电泳阵列用于同时检测食品中的抗生素本章工作我们开发了基于微芯片电泳阵列的适体传感器用于同时检测卡那霉素(KANA)和氯霉素(CAP)。我们首先将两种捕获探针(C-DNA)修饰到磁珠上,捕获探针的序列分为两部分:一部分是目标物的适体序列,另外一部分是辅助DNA(A-DNA)的互补序列(可与A-DNA杂交形成复合探针)。目标物和C-DNA之间的特异性亲和力会诱导磁珠上的复合探针解旋,A-DNA最终被目标物取代,通过磁性分离分散在上清液中。我们取一定量的上清液,通过聚合酶链式反应(PCR)产生大量相应的dsDNA。由于A-DNA的长度不同,因此扩增后的PCR产物的长度也不同,这些扩增产物可以通过MCE阵列分别进行分离检测,由此对不同目标物实现定量。此外,本方法通过加入内标链减少PCR定量的误差。经历20圈热循环后,该方法对KANA的检测下限为0.0025nmol/L,对CAP为0.0060 nmol/L)。此外,该方法可在1小时内检测48个样品,显示出较高的检测通量,结合适体功能化磁珠的高特异性和PCR的高扩增能力,该方法有望应用于食品中痕量抗生素的同时检测。3.基于可编程发夹探针和等温聚合酶催化目标物循环的微芯片电泳平台用于同时检测尿液中小分子物质本章工作我们基于微芯片电泳和等温聚合酶催化目标物循环的信号放大技术,以苄氨青霉素(AMP),叁磷酸腺苷(ATP)和雌二醇(E2)为检测模型,开发了一种均相适体传感器用于尿液中小分子的多重检测。通过目标物诱导识别PHP的区域I,打开了PHP的发夹结构,在相应引物和Bst辅助下进行延伸扩增成dsDNA。被取代的目标物会打开第二个PHP,再次启动了另一个循环,从而实现了等温聚合酶催化目标物循环(IPCTR)。我们通过对PHP中的区域III的特殊设计,使得不同类型的目标物被转换为不同长度的扩增产物,便于MCE分离和检测。该方法充分发挥了微芯片电泳高通量和IPCTR高扩增能力的特点,对尿中叁个目标物表现出较高的灵敏性,检测下限分别为1nmol/L(ATP),0.05nmol/L(AMP)和0.1 nmol/L(E2)。该测定方法为不同分析物检测提供了一种简便和通用的平台。(本文来源于《宁波大学》期刊2018-05-28)

吴园[2](2018)在《基于核酸适体的多功能上转换纳米探针的研究》一文中研究指出伴随着生命科学和现代医学技术的快速发展,人类运用分子生物学和各种疾病诊断与治疗方法在探索与实现疾病早期诊疗方面已经取得了很大进展。但据2017年中国国家癌症中心发布的数据结果显示,癌症新发人数仍在持续升高,癌症仍是致使国人死亡的重要因素。传统的癌症治疗手段,如化疗,通常因为化疗药物的非特异性作用,在癌症给药治疗过程中对患者造成严重的副作用,引发各种并发症。常用的癌症诊断技术如X射线扫描或CT扫描等影像学检测方法灵敏度低,存在假阳性信号导致过度诊疗或错过了最佳诊疗时间。因此,建立和发展高灵敏的癌症精准早期诊断技术和高效的靶向精准癌症治疗手段是提高癌症患者生存率的关键,已成为全球生命科学研究和创新研制精准治疗药物的首要任务。自20世纪90年代首次提出核酸适体的概念及研究成果发表以来,经过近30年的研究,它已成为分子生物学、分析化学、生物化学、医学、生物信息学、药学和纳米材料等众多学科领域的研究热点之一。核酸适体是一种备受关注的新型识别分子,被称为“化学家的抗体”,具有高选择性、高特异性、靶标范围广、免疫原性低、生物相容性好、易合成与修饰和易保存等许多优点,已成为一类可以用于癌症精准早期诊断与高效个性化治疗的新型靶向配体。另一方面,纳米材料由于其独特的物理化学性质、尺寸小、比表面积大、负载能力强、生物相容性好和易修饰等优点,在生物成像和治疗领域具有广阔的应用前景。基于以上研究背景,围绕如何将核酸适体功能化的纳米材料和病毒载体应用到癌症的早期诊断和治疗中,本论文开发了一系列新型多功能纳米诊疗体系并用于生物成像和治疗研究。具体包括下列内容:(1)传统的光动力治疗技术光穿透组织不够深,同时光敏剂不具有靶向能力而产生副作用。因此,开发一种高选择性和准确定位的方法更好地控制光激发光敏剂产生单线态氧显得极为重要,以提供更有效的光动力治疗手段,减少副作用。在第二章中,我们基于设计分子间形成G-4结构的核酸适体功能化的上转换发光纳米材料构建了一种特异性靶向生物成像和光动力治疗的的纳米诊疗探针。通过设计将sgc8核酸适体的序列5’端延伸出一条可以分子间形成G-4结构的富G碱基的短序列,形成的G-4结构可以装载光敏剂TMPyP4。再将该序列5’端修饰的巯基通过sulfo-SMCC交联剂共价交联到上转换发光纳米材料表面。当该纳米探针进入到目标细胞后,用近红外光激发上转换发光纳米材料后发射出来的可见光通过发光共振能量转移激发光敏剂产生单线态氧,对目标细胞产生光毒性。(2)油酸包裹的疏水上转换发光纳米材料(UCNPs)在生物应用之前需要进行转水相,文献中报道的利用Lemieux-von Rudloff试剂进行转水相耗时较长。因此,我们仔细研究Lemieux-von Rudloff试剂氧化烯烃中的碳碳双键的机理后,设想是否可以通过适当调节Lemieux-von Rudloff试剂中的KMnO_4和NaIO_4试剂的用量比例,来加速氧化UCNPs表面油酸配体的时间。在第叁章中,我们通过调节Lemieux-von Rudloff试剂中的KMnO_4和NaIO_4试剂的用量比例,在UCNPs表面原位生长了可以猝灭其荧光的沉淀物,并成功将其转水相。然后,采取一系列的表征手段,鉴定出表面的生长物为二氧化锰,为构建新型的纳米诊疗探针提供了研究基础。(3)我们组已经报道使用二氧化锰纳米片用于癌症基因沉默治疗,但是在活体研究中是采用活体瘤注射药品的,这是因为血液中也存在谷胱甘肽,如果通过尾静脉注射,二氧化锰在血液循环中会提前被降解,导致副作用的产生。为了保护二氧化锰纳米材料在进入目标细胞之前不被血液中的谷胱甘肽还原,在第四章中,我们构建了一种新型靶向纳米诊疗探针用以保护二氧化锰。在第叁章构建的复合材料UCNPs@MnO_2表面包裹介孔二氧化硅可用于载药,用明胶纳米层堵住介孔硅的孔,最后在明胶表面修饰核酸适体,成功实现了对MnO_2在血液循环中的保护,使其只有在到达靶细胞之后,明胶被靶细胞的溶酶体酸性环境降解,导致药物的释放和GSH的进入,此时MnO_2才会被靶细胞中的谷胱甘肽还原为Mn~(2+),可用于核磁共振成像的造影剂。同时,MnO_2被还原后,UCNPs的荧光恢复,可实现靶向药物治疗和可激活式荧光成像。本章中构建的纳米诊疗探针不但能实现细胞内环境刺激响应的药物控制释放和靶向可激活双模式成像,而且某种程度上推动了二氧化锰纳米片在癌症诊疗中的发展。(4)除了光动力治疗和化疗,基因治疗也为许多疾病提供了一种可能的治疗手段。理想的基因治疗载体必须安全高效稳定地实现基因转染,即载体必须能够准确地递送和释放基因。因此,构建特异性针对肿瘤的靶向基因转染载体是基因治疗成功的关键。在第五章中,我们构建了基于核酸适体和腺相关病毒载体的靶向基因转染载体。该工作将组装有核酸适体的DNA树枝状结构与腺相关病毒(AAV2)通过含有二硫键的交联剂共价交联,可实现AAV2载体携带GFP基因的靶向转染,而且通过DNA树枝状纳米结构的多加效应,提高了核酸适体与目标细胞的亲和力。这种策略通过对AAV2进行化学修饰核酸适体,使得修饰后的载体能通过核酸适体介导的内吞机制感染目标细胞,可以解决AAV2载体只能感染硫酸乙酰肝素多糖蛋白阳性表达的细胞的缺点,可以拓宽AAV2载体在基因治疗中的应用。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-05-01)

黄胜峰[3](2018)在《构建基于核酸适体的新型探针用于食品中抗生素快速筛查》一文中研究指出抗生素作为一种治疗细菌感染的特效药被广泛应用于畜牧业当中,然而其过量和不恰当的使用导致了它们在动物源食品中的残留,经过食物链循环放大最终进入人体,长时间累积会对人体造成很大的伤害。因此,对于食品中的抗生素检测显得尤为重要。然而,在实际样品中,抗生素残留一般都是痕量级别(ng/g),种类繁多,而且样品基质复杂,同时存在大量结构类似物的干扰,这些都为抗生物的准确检测带来了困难。因此,需要开发一些超灵敏、特异性强和可同时检测多种抗生素的方法。在本文中,我们构建了一系列基于核酸适体功能化的纳米探针,结合搅拌棒萃取等技术和离子选择电极、色谱、电分析法等,开发了多种超灵敏、高特异性的抗生素检测方法,实现了牛奶和鱼肉中的氯霉素、卡那霉素、氟甲砜霉素和卡那霉素的同时检测。本研究主要从如下几个方面展开:1.构建基于适体功能化的纳米金属-有机框架(NMOFs)探针,结合核酸酶的循环放大策略用于食品中多种抗生素的同时检测。构建了一种基于核酸适体功能化的纳米金属-有机框架(NMOFs)探针结合核酸外切酶和内切酶辅助的双重信号放大的电化学适体传感器用于食品中卡那霉素和氯霉素的同时检测。首先,合成了一种亲水性的锆基金属-有机框架纳米材料(UIO-66),它的升级版-多级孔洞的UIO-66(HP-UIO-66)用以负载两种电活性物质(亚甲基蓝:MB;二茂铁:Fc)构建两种信号标签,另一方面合成了金纳米粒子标记的酶切探针用以信号的转换。在pH、温度和反应时间等最优的条件下,检测卡那霉素和氯霉素的检测限分别为35 fM和21 fM,并且有一个较宽的线性范围(1×10~(-4)~50 nM)。这种双重循环的放大策略具有较高的选择性和灵敏性,并且成功的应用于实际样品的检测。2.构建基于适体功能化的磁珠探针,结合HPLC-DAD方法对于食品中酰胺醇类抗生素的特异性富集与同时检测。开发了一种新颖的适体功能化磁性纳米探针结合磁性固相萃取用于食品基质中叁种酰胺醇类抗生素(氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素)的特异性富集,并结合高效液相色谱-光电二极管阵列检测器(HPLC-DAD)的同时检测。该适体功能化的磁性探针可以特异性的吸附叁种酰胺醇类抗生素,对于氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素的饱和吸附容量分别为2.82,2.56,2.72μg/g。之后,利用pH为8.5(0.1 M)的Tris-HCl溶液进行洗脱,进样到HPLC-DAD。我们对萃取温度、萃取/洗脱pH、时间等条件都进行了优化。在优化的条件下,叁种抗生素的检测限为0.12-0.17ng/mL,线性范围为2~20 ng/mL。该吸附剂具有很好的稳定性,在使用了60次之后仍然具有80%的回收率。该方法具有较高的选择性和高的吸附容量,并且分离简单快速。此外,该方法几乎不使用有机溶剂,较为环保。更换其他的核酸适体,也可以拓展为其他有机污染物的检测,是一种较为通用的检测平台。3.构建基于适体标记的纳米MOF探针,结合氟离子选择电极用于牛奶中卡那霉素的现场检。在本研究中,采用氟离子选择性电极(FSE),结合纳米金属有机框架(NMOF)标签和双棒辅助支点取代目标物循环放大策略,建立了一种基于氟离子选择电极适体传感器用于食品基质中卡那霉素的快速检测方法。在体系温度和反应时间等最优条件下,卡那霉素的检测限为纳摩尔级别,但是具有很好的特异性,我们对此研究还需进一步的探索,以提高其检测灵敏度。这种基于适体功能化的纳米MOF探针结合氟离子适体传感器检测系统具有高度选择特异性。最重要的是,利用氟离子作为信号源物质和氟离子选择电极的作为检测手段,构建信号标签拟实现抗生素的检测。这一思路具有很好的创新性,并成功地拓宽了氟粒子选择电极的应用领域。(本文来源于《宁波大学》期刊2018-04-20)

高雅[4](2017)在《基于纳米金—核酸适体探针的试纸条传感器用于疾病标志物的检测研究》一文中研究指出试纸条生物传感器是一种将生物化学反应转化成可视化信号和荧光信号等的一类分析检测装置。近年来,由于其快速、便携、成本低、易操作等优点成为传感器中很有竞争实力和发展前景的一个分支。在试纸条测定中,标记物粒子通过毛细管作用在多孔材料中转运,并在目标分析物存在的情况下积累在测试线和控制线,形成可见或荧光线,从而达到对目标分析物的定性和半定量的目的。目前人们对癌症标志物、金属离子、蛋白质、病毒和核酸等不同种类的目标物均实现了试纸条上的检测。大多数疾病标志物测定方法均需要复杂冗长的实验程序,昂贵精细的设备,许多实验室没有测试条件。因此,用于快速灵敏、价格低廉、便于使用的现场检测技术已成为一种迫切需求。试纸条生物传感器能够在没有仪器的情况下实现疾病标志物的可视化检测。疾病标志物的灵敏检测在临床诊断、遗传学治疗、药物研发和食品安全等领域均有重要意义。本工作的主要目的在于提高试纸条检测的灵敏度及拓宽试纸条的检测范围,从而解决其在疾病标志物检测方面的一些弱点。本论文的研究内容主要包括以下两个方面:(1)成功制备了一种新型的DNA-AuNPs叁维网络放大的核酸试纸条传感器。在该体系中,我们引入了链霉亲和素包覆的纳米金粒子(Au-SA),将其作为放大信号的功能粒子,当样品中含目标物时,在检测线上形成DNA-Au NPs网状结构,聚集大量的纳米金粒子,从而达到信号放大的目的,降低对目标物核酸的检测限。核酸的超灵敏与现场检测可对重大传染病进行现场检测,实现遗传疾病的早期诊断和治疗。该试纸条传感器检测目标DNA浓度的线性检测范围为0.1 pM到250 nM,检测限(LOD)为0.01 pM。相比传统的叁明治夹心法核酸检测试纸条,该方法可以将灵敏度提高4个数量级。此外,该方法拥有良好的重现性和稳定性,这使其在实际诊断应用中有很好的潜质。(2)成功设计了一种叁条线试纸条传感器,向常规双线试纸条传感器(LFB)添加凝血酶线,用于检测人血清中宽浓度范围内的凝血酶。常规的基于适配体的试纸条传感器的主要限制是其由于“钩状效应”而难以在宽浓度范围内测量目标蛋白质的浓度。我们在LFB的测试线和控制线之间引入凝血酶线,样品中凝血酶浓度与试纸条上叁条线的信号形成可定量的关系。我们可通过数据处理从叁条线的强度得出测试样品中的凝血酶水平。试纸条传感器在10分钟内测量凝血酶浓度的线性检测范围为1 nM至500μM,检测限(LOD)为0.54 nM。这种新颖且易于使用的试纸条传感器可以用于快速灵敏和低成本的凝血酶检测,并成为广泛生理浓度范围内检测的有力工具,其对于各种诊断具有很好的应用前景。(本文来源于《湖北大学》期刊2017-05-01)

王杰[5](2017)在《基于核酸适体的纳米探针的构建及其生物分析应用研究》一文中研究指出生物分析化学的主要研究内容是获取复杂生物样品中生物活性物质的组成、含量、结构和功能等信息。生物活性物质具有结构复杂、化学性质相似、在生理条件下相互关联等一系列特点,对分析化学的研究方法提出了很高的要求。纳米探针是用原子和分子构造的超微生物传感器,适合在分子水平上分析生物活性物质。纳米探针通常由识别单元和信号单元组成,其中,识别单元不仅直接决定纳米探针的选择性,而且在很大程度上决定探针的灵敏度,因此识别功能分子的选择和设计是构建高效纳米探针的关键。生物体内的分子识别体系有抗体/抗原、酶/底物等,研究者也开发了一些具有识别功能的有机小分子,但这些识别功能分子在应用中面临一些挑战,例如靶标物种类有限、生物相容性差、水溶性差等。核酸适体是具有选择性识别功能的单链DNA或RNA序列,它为纳米探针的设计提供了新的平台。核酸适体通过形成与靶标物分子结构相匹配的叁维空间构型与靶标物特异性结合,而且对靶标物具有很高的亲和性,所形成的复合物的解离常数通常在pM-nM范围内。相对于抗体或有机小分子,核酸适体具有设计灵活、靶标物范围广泛、易于合成和修饰、生物化学稳定性好等一系列优势。近年来,核酸适体在纳米探针的构建中得到了广泛关注,并被大量用于生物传感、生物成像、疾病诊断等各个领域。随着核酸分子技术和纳米技术研究的不断深入,核酸适体正在被用于设计具有多种特殊功能和性质的纳米探针,在复杂生物样品中生物活性物质的分析中具有非常广阔的应用前景。在本工作中,我们以核酸适体为分子工具,结合无机纳米材料丰富的光学、磁学性质,设计和制备了多种选择性好、灵敏度高的纳米探针,并探究了这些探针在生物活性物质分析中的应用。本论文的主要研究内容如下:(1)将DNA邻近表面杂交原理与贵金属的局域表面等离子体共振性质相结合设计了一种用于蛋白质活性可逆调控的纳米探针。该探针使用两种核酸适体同时识别凝血酶并形成一种稳定的闭环结构,实现了对凝血酶催化活性的高效抑制;进一步在近红外光刺激下,金纳米棒产生热量使溶液温度升高,闭环结构解离同时凝血酶得到释放,由此实现近红外光触发的凝血酶活性恢复。(2)面向生物活性物质检测中存在的背景荧光干扰问题,设计了核酸适体引导的上转换纳米探针。该探针能特异性识别生物样品中的靶标物,而且能有效消除背景荧光干扰,在指纹中溶菌酶检测方面表现出了非常高的灵敏度。(3)合成了尺寸和发光性质可调的近红外发射的长余辉纳米颗粒,进一步制备了核酸适体引导的长余辉纳米探针并探究了其在生物成像中的应用,该探针能特异性识别小鼠体内的肿瘤,而且能有效消除组织自发荧光的干扰,具有很高的成像灵敏度和分辨率。(4)合成了尺寸和发光性质可调的一维长余辉纳米棒并在此基础上制备了核酸适体引导的长余辉纳米探针,该探针能特异性识别血清中的溶菌酶,而且能有效消除血清自发荧光的干扰,具有良好的选择性和灵敏度。(5)将核酸适体可重复变性和复性的性质与磁分离相结合,制备了具有良好选择性和可循环利用性的待测物分离富集探针,基于该探针实现了不同尺寸待测物的高效循环分离富集。(本文来源于《武汉大学》期刊2017-04-01)

李传胜,吴亚运,姜涛,张鹏飞,龚萍[6](2016)在《核酸适体靶向红荧烯有机纳米探针用于肿瘤成像研究》一文中研究指出近二十年来,肿瘤在我国的发生率和死亡率呈现不断增高的趋势。若能早期发现癌变位点并及时对其进行靶向治疗,将有助于提高癌症的治愈率。伴随着纳米技术的发展,用于癌症早期诊断成像和治疗的纳米材料的开发也得到了人们的广泛关注。文章介绍了一种基于核酸适体靶向肿瘤细胞的有机荧光纳米探针,其制备过程快速简便,所制得的纳米颗粒不仅表现出优异的靶向能力,而且具有良好的生物相容性和稳定性,该研究为肿瘤的靶向诊疗提供了有力工具。(本文来源于《集成技术》期刊2016年04期)

胡鹏,牛静,徐成,刘冬梅,张迪[7](2016)在《核酸适体分子信标探针用于叁磷酸腺苷的选择性检测》一文中研究指出目的构建一种基于分子信标与核酸适体的荧光传感器,用于叁磷酸腺苷分子的选择性检测。方法将叁磷酸腺苷的核酸适体序列与分子信标结合形成新的荧光探针,利用腺苷和分子信标互补DNA的竞争,引发分子信标的构型转换,从而产生可检测的荧光响应信号实现检测腺苷的目的。结果荧光响应信号随着腺苷浓度的增加而减弱。在3.70×10~(-6)~5.56×10~(-4)mol/L的浓度范围内,腺苷浓度的对数和响应信号成线性关系,相关系数为0.9974。加标回收率为92.0%~110.0%,相对标准偏差为0.68%~1.85%(n=3)。结论该方法耗时较少、步骤简单,可满足当前生化分析快速而精确的分析要求。(本文来源于《食品安全质量检测学报》期刊2016年05期)

徐欢,郭小玉,文颖,杨海峰[8](2014)在《核酸适体-捕获探针预杂交修饰制备免标记腺苷电化学传感器》一文中研究指出核酸适体(Aptamer)是单链寡核苷酸片段,对靶分子具有高亲和力和高特异性,具有常规识别分子(如抗体和酶)所不具备的一些优点,该文基于核酸适体制备了一种用于检测腺苷的免标记电化学传感器。将腺苷的核酸适体与带巯基的捕获探针通过硫-巯键组装到金电极表面,用6-巯基己醇(MCH)作为缺陷探针封闭电极表面,得到的MCH/Aptamer-Capture/Au界面,构筑的电化学传感器对腺苷具有特异性识别功能,检测腺苷的线性范围为1×10-6mol/L~2.5×10-4mol/L,检测限为0.1μmol/L,相对标准偏差(R.S.D)为2.0%。该传感器对腺苷的检测具有灵敏度高、检测范围宽、制作简便、成本低,并且具有良好的选择性和重现性。(本文来源于《化学传感器》期刊2014年04期)

袁鹏[9](2014)在《应用Epcam特异性核酸适体探针对结肠癌冰冻切片成像初探》一文中研究指出目的:本实验收集了44例结肠癌系列标本,通过应用Epcam特异性核酸适体探针对结肠癌组织的冰冻切片进行荧光成像,为结肠癌的诊断提供了一种新的有效的分子工具。方法:①收集44例结肠癌系列标本,每例标本来源于同一病人,包括结肠癌和正常结肠组织。每例标本制作成2张冰冻切片,分别用于Epcam核酸适体荧光成像和HE染色;制作成4张石蜡切片,分别用于Epcam核酸适体、Epcam抗体(anti-EpEX和anti-EpICD)荧光成像及HE染色。②荧光显微镜下观察Epcam核酸适体和Epcam抗体分别在结肠癌和正常结肠的石蜡切片及冰冻切片上的成像及荧光信号的强度。结果:①核酸适体SYL3C在结肠癌冰冻切片及石蜡切片的荧光信号呈强阳性,而正常结肠信号很弱。②Epcam抗体在结肠癌石蜡切片荧光信号呈强阳性,正常结肠信号很弱。③Epcam核酸适体在44例结肠癌系列标本的冰冻切片的荧光成像显示,41例结肠癌荧光信号强,属过度表达组,3例结肠癌荧光信号弱,属非过度表达组。而44例正常结肠荧光信号弱,属非过度表达组。Epcam在结肠癌及正常结肠的表达差异有统计学意义。结论:①核酸适体SYL3C特异性识别病理组织Epcam,在冰冻切片上的成像清晰度优于在石蜡切片,方法简便快捷,并可一次性对胞内外Epcam成像。②Epcam特异性核酸适体SYL3C可作为探针用于鉴别结肠癌和正常结肠,提供了一种新的可用于结肠癌诊断的分子工具。③对鉴别上皮来源和非上皮来源的恶性肿瘤有一定意义。(本文来源于《中南大学》期刊2014-05-01)

李朵[10](2014)在《免标记核酸适体探针用于肿瘤细胞的激活式检测研究》一文中研究指出核酸适体(aptamer)因具有亲和力高、特异性强、易合成和修饰、化学稳定性好等优点,被称之为化学家的“抗体”在肿瘤诊断领域受到了广泛关注。目前基于aptamer的肿瘤细胞检测技术主要依赖于"always on"分析策略,往往存在背景信号高、灵敏度不足且需借助洗脱程序而操作复杂等缺点。与之相比,激活式分析策略在改善灵敏度和简化实验操作等方面更具优势。然而现阶段激活式aptamer探针的发展尚处于起步阶段,尤其是开发免标记激活式探针用于肿瘤细胞检测研究仍然十分必要。基于此,本论文即瞄准这一前沿研究方向,选择CCRF-CEM人白血病细胞为研究对象,构建了两种新型的免标记激活式aptamer探针并开展了相关肿瘤细胞检测研究。具体包括以下工作:1、基于识别触发裂开型DNAzyme催化活性的免标记核酸适体探针用于肿瘤细胞激活式检测研究利用裂开型DNAzyme催化活性可控以及aptamer序列设计灵活且构型变化多样的优势,通过PEG linker将肿瘤特异性aptamer与G四链体分裂体整合为一条序列,构建了一种新型的带尾发夹型激活式aptamer探针(THAAP)。该探针在游离状态时主要为发夹构型,G四链体形成得到抑制而无法与hemin结合并发挥催化活性;而当体系中引入靶肿瘤细胞后,细胞膜表面的特异性受体可有效结合aptamer同时触发THAAP发生构型转换而释放游离G四链体分裂体序列。该序列即可与hemin结合并形成具有过氧化物酶活性的复合体,进而实现靶肿瘤细胞的比色检测。以CCRF-CEM细胞的特异性aptamer Sgc8c为模型,采用酶标仪采集信号,通过对包括缓冲液组分和pH、hemin和底物浓度等在内的催化显色体系以及THAAP探针序列进行优化,成功构建了一种可用于CCRF-CEM细胞特异性检测的免标记激活式aptamer探针。该探针在最优条件下可有效实现0~26,700个细胞范围内CCRF-CEM细胞的定量检测,且最低可检测3,300个细胞。鉴于aptamer种类的不断增加,该策略将有望发展成为一种通用的简单、方便、快速、特异且免标记的肿瘤细胞激活式检测技术。2、基于细胞内荧光增强效应的DNA稳定银纳米簇-核酸适体探针用于肿瘤细胞激活式检测研究利用邻近富G序列可有效诱导DNA稳定银纳米簇(Ag NCs)荧光增强的性质以及细胞核内富含G重复端粒序列的特点,构建了一种新型的具有细胞内荧光增强效应的Ag NCs。采用流式细胞术,以固定化肿瘤细胞为模型,系统考察了该Ag NCs细胞内荧光激活性能的影响因素,包括作用时间、作用浓度、DNA模板序列等。结果表明,Ag NCs的细胞内荧光增强效果具有明显的时间和浓度依赖性,随作用时间的延长和浓度的增加,肿瘤细胞荧光信号也逐渐增强。同时,在Ag NCs合成DNA模板端部延长一段随机序列也会对其荧光增强效应起到明显的促进作用,且随延长序列长度的增加表现出先增强后减弱的规律。激光共聚焦成像结果则显示,Ag NCs在细胞内的荧光激活位点主要集中在细胞核区域。在此基础上,进一步结合Sgc8c对CCRF-CEM细胞的特异性识别能力,以该Ag NCs为激活式信号输出元件,分别采用一段式整合和两段式杂交设计,构建了两种AgNCs-Sgc8c探针,并成功实现了靶细胞的特异性激活式检测。这为发展一种简单、快速、灵敏、特异且免标记的激活式肿瘤细胞荧光检测新方法奠定了基础。(本文来源于《湖南大学》期刊2014-05-01)

核酸适体探针论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

伴随着生命科学和现代医学技术的快速发展,人类运用分子生物学和各种疾病诊断与治疗方法在探索与实现疾病早期诊疗方面已经取得了很大进展。但据2017年中国国家癌症中心发布的数据结果显示,癌症新发人数仍在持续升高,癌症仍是致使国人死亡的重要因素。传统的癌症治疗手段,如化疗,通常因为化疗药物的非特异性作用,在癌症给药治疗过程中对患者造成严重的副作用,引发各种并发症。常用的癌症诊断技术如X射线扫描或CT扫描等影像学检测方法灵敏度低,存在假阳性信号导致过度诊疗或错过了最佳诊疗时间。因此,建立和发展高灵敏的癌症精准早期诊断技术和高效的靶向精准癌症治疗手段是提高癌症患者生存率的关键,已成为全球生命科学研究和创新研制精准治疗药物的首要任务。自20世纪90年代首次提出核酸适体的概念及研究成果发表以来,经过近30年的研究,它已成为分子生物学、分析化学、生物化学、医学、生物信息学、药学和纳米材料等众多学科领域的研究热点之一。核酸适体是一种备受关注的新型识别分子,被称为“化学家的抗体”,具有高选择性、高特异性、靶标范围广、免疫原性低、生物相容性好、易合成与修饰和易保存等许多优点,已成为一类可以用于癌症精准早期诊断与高效个性化治疗的新型靶向配体。另一方面,纳米材料由于其独特的物理化学性质、尺寸小、比表面积大、负载能力强、生物相容性好和易修饰等优点,在生物成像和治疗领域具有广阔的应用前景。基于以上研究背景,围绕如何将核酸适体功能化的纳米材料和病毒载体应用到癌症的早期诊断和治疗中,本论文开发了一系列新型多功能纳米诊疗体系并用于生物成像和治疗研究。具体包括下列内容:(1)传统的光动力治疗技术光穿透组织不够深,同时光敏剂不具有靶向能力而产生副作用。因此,开发一种高选择性和准确定位的方法更好地控制光激发光敏剂产生单线态氧显得极为重要,以提供更有效的光动力治疗手段,减少副作用。在第二章中,我们基于设计分子间形成G-4结构的核酸适体功能化的上转换发光纳米材料构建了一种特异性靶向生物成像和光动力治疗的的纳米诊疗探针。通过设计将sgc8核酸适体的序列5’端延伸出一条可以分子间形成G-4结构的富G碱基的短序列,形成的G-4结构可以装载光敏剂TMPyP4。再将该序列5’端修饰的巯基通过sulfo-SMCC交联剂共价交联到上转换发光纳米材料表面。当该纳米探针进入到目标细胞后,用近红外光激发上转换发光纳米材料后发射出来的可见光通过发光共振能量转移激发光敏剂产生单线态氧,对目标细胞产生光毒性。(2)油酸包裹的疏水上转换发光纳米材料(UCNPs)在生物应用之前需要进行转水相,文献中报道的利用Lemieux-von Rudloff试剂进行转水相耗时较长。因此,我们仔细研究Lemieux-von Rudloff试剂氧化烯烃中的碳碳双键的机理后,设想是否可以通过适当调节Lemieux-von Rudloff试剂中的KMnO_4和NaIO_4试剂的用量比例,来加速氧化UCNPs表面油酸配体的时间。在第叁章中,我们通过调节Lemieux-von Rudloff试剂中的KMnO_4和NaIO_4试剂的用量比例,在UCNPs表面原位生长了可以猝灭其荧光的沉淀物,并成功将其转水相。然后,采取一系列的表征手段,鉴定出表面的生长物为二氧化锰,为构建新型的纳米诊疗探针提供了研究基础。(3)我们组已经报道使用二氧化锰纳米片用于癌症基因沉默治疗,但是在活体研究中是采用活体瘤注射药品的,这是因为血液中也存在谷胱甘肽,如果通过尾静脉注射,二氧化锰在血液循环中会提前被降解,导致副作用的产生。为了保护二氧化锰纳米材料在进入目标细胞之前不被血液中的谷胱甘肽还原,在第四章中,我们构建了一种新型靶向纳米诊疗探针用以保护二氧化锰。在第叁章构建的复合材料UCNPs@MnO_2表面包裹介孔二氧化硅可用于载药,用明胶纳米层堵住介孔硅的孔,最后在明胶表面修饰核酸适体,成功实现了对MnO_2在血液循环中的保护,使其只有在到达靶细胞之后,明胶被靶细胞的溶酶体酸性环境降解,导致药物的释放和GSH的进入,此时MnO_2才会被靶细胞中的谷胱甘肽还原为Mn~(2+),可用于核磁共振成像的造影剂。同时,MnO_2被还原后,UCNPs的荧光恢复,可实现靶向药物治疗和可激活式荧光成像。本章中构建的纳米诊疗探针不但能实现细胞内环境刺激响应的药物控制释放和靶向可激活双模式成像,而且某种程度上推动了二氧化锰纳米片在癌症诊疗中的发展。(4)除了光动力治疗和化疗,基因治疗也为许多疾病提供了一种可能的治疗手段。理想的基因治疗载体必须安全高效稳定地实现基因转染,即载体必须能够准确地递送和释放基因。因此,构建特异性针对肿瘤的靶向基因转染载体是基因治疗成功的关键。在第五章中,我们构建了基于核酸适体和腺相关病毒载体的靶向基因转染载体。该工作将组装有核酸适体的DNA树枝状结构与腺相关病毒(AAV2)通过含有二硫键的交联剂共价交联,可实现AAV2载体携带GFP基因的靶向转染,而且通过DNA树枝状纳米结构的多加效应,提高了核酸适体与目标细胞的亲和力。这种策略通过对AAV2进行化学修饰核酸适体,使得修饰后的载体能通过核酸适体介导的内吞机制感染目标细胞,可以解决AAV2载体只能感染硫酸乙酰肝素多糖蛋白阳性表达的细胞的缺点,可以拓宽AAV2载体在基因治疗中的应用。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

核酸适体探针论文参考文献

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核酸适体探针论文-周灵樱
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