禽类硒蛋白基因组与营养代谢病相关性研究进展

硒是家禽必不可少的微量矿物元素,满足家禽硒需要不仅可以增强免疫功能,而且能提高生产性能。本文结合国内外的研究现状,综述了禽类的硒蛋白基因组、禽类与哺乳动物硒蛋白基因组的区别,以及禽类的硒蛋白基因组与营养代谢病相关性的研究进展,旨在为全面理解硒对家禽生理和营养代谢功能的作用提供参考,为家禽营养与硒的产业化应用提供技术支撑。

银离子比色检测技术研究进展

由于银离子(Ag^(+))会威胁人类健康和生态系统平衡,其检测在环境和食品领域引起了广泛关注。比色法是检测Ag^(+)最常用的方法之一,具有简单、易操作、可现场快速检测等优点。传感机理以及显色材料的发展是比色法领域的重要研究方向。综述了Ag^(+)比色检测技术的显色机理及其传感策略,将显色机理分为三类,包括酶催化、等离子体共振和化学显色,并对相应的显色材料进行了概括。讨论了Ag^(+)检测的传感机理、传感性能和实际样品应用,并总结了目前Ag^(+)比色法检测的挑战和前景,旨在帮助读者更好地理解Ag^(+)比色法的原理,推动重金属离子快速检测技术的发展。

功能化脂质体及其在植物源天然产物递送中的应用

植物源天然产物具有广泛的药理特性,在药物发现中占据关键地位,同时以植物膳食补充剂的形式满足人体营养需求。植物源天然产物功效强大,但普遍存在溶解性低、稳定性差、缺乏靶向性、有毒副作用、有特殊气味等限制因素,为临床药物转化带来了挑战。近年来,纳米技术的发展为植物源天然产物的应用提供了新途径。其中,脂质体是一种由两亲性物质合成的双分子层纳米囊泡,具有高载药量、稳定性强等优势。与其他纳米颗粒相比,脂质体易于制备和扩展,它的扩展基于脂质体能被灵活修饰的表面特性。通过在脂质体表面修饰具备不同功能的元件可以使脂质体功能化,这些功能体现在靶向递送、药物控释、局部释放、改善药代动力学等。使用不同类型的功能化脂质体负载植物源天然产物不仅可以增强天然产物的稳定性、提高靶向性、减少副作用,还可以掩盖天然产物的刺激性气味,提升大众的接受度。本综述围绕当前植物源天然产物面临的典型问题,结合功能化脂质体在其中的具体应用做出总结。此外,本文还将回顾功能化脂质体进入临床治疗所面临的机遇和挑战,并探讨克服这些问题的机会,以期更好地实现植物纳米药物的精准控制,为相关领域研究人员及相关产业工作人员提供思路与启发。

功能核酸概念的内涵与外延

对功能核酸概念的分析需要建立在对功能核酸研究的基础上,从内涵和外延两个方面来进行探析。从内涵来看,它是对具有特殊结构、执行特定生物功能的核酸分子的统称;从外延来看,它包括适体、核酸核酶、核糖开关、发光核酸、修饰核酸、功能核酸裁剪、核酸自组装、功能核酸纳米材料、核酸纳米酶、核酸药物、核酸补充剂以及DNA存储技术等。目前功能核酸已成功地应用于生物传感、生物成像、生物医学等诸多领域。对功能核酸这一概念进行了探讨,并尝试对其范畴、特点进行归纳总结,以期梳理和完善功能核酸的基本概念,促进该领域的进一步发展。

基于裁剪适配体的纳米金比色法用于金黄色葡萄球菌肠毒素A的可视化检测

目的:筛选适配体作为分子识别原件,基于纳米金的盐效应构建生物传感器,实现金黄色葡萄球菌肠毒素A(staphylococcal enterotoxin A,SEA)的快速定量检测。方法:采用分子对接和分子动力学模拟对SEA适配体进行截短指导和结果预测,利用纳米金显色法验证模拟结果,对SEA适配体优化并将其作为分子识别原件,优化反应体系,探讨SEA质量浓度与吸光度比值间的关系,构建一种可视化的SEA快速检测分析方法,并对方法的准确度、精密度和特异性进行评价。结果:筛选出一条序列短、亲和力高、特异性强且稳定的SEA适配体,建立了一种基于纳米金比色的SEA可视化检测方法,检出限低,加标回收结果满意。结论:采用分子模拟能有效提高适配体筛选效率,本方法可用于SEA快速检测。

基于分子识别的农药残留快速检测研究进展

为了提高农作物的产量和质量,农药的使用量逐年增加,导致土壤、水和农作物等的污染加剧,对环境和人类健康造成了严重的威胁。因此,对于农药残留进行快速、灵敏的检测至关重要。近年来,多种用于农药残留快速检测的技术和产品被开发。该综述对多种识别方式在农药检测中的进展进行了介绍,包括以蛋白质和适配体为代表的生物识别、以纳米材料和大环化合物为代表的非生物识别以及基于农药独特的光学性质和化学性质实现的直接识别。最后对农药残留的快速检测进行了展望,以期为农药的即时监测(POCT)提供研究思路和方向。

四环素双价适配体非酶免标记传感器

四环素(tetracycline,TC)作为广普性抗生素,在畜产养殖业中常因使用不当或滥用致使奶乳制品中出现抗生素残留,对人类健康造成严重威胁。传统检测方法如色谱,酶联免疫分析等,对仪器依赖性较强,且检测体系复杂、时间较长,不能很好地满足现场快速检测需求。因此,本研究设计了四环素双价适配体非酶标记传感器,以硫黄素T(ThT)荧光信号变化的形式响应检测结果,在10 nmol/L-1μmol/L的四环素浓度范围内的对数值呈现良好的线性关系,R^(2)达0.99以上,检测限低至96 pmol/L,同时,还实现了在20 min内对牛奶样本中四环素的快速检测,且特异性良好。

功能核酸筛选过程中次级文库的有效制备

通过SELEX技术体外筛选功能核酸元件是其发挥各种功能的必要前提。SELEX程序中,制备高质量的单链次级文库是最基础、最关键的技术之一,很大程度上决定了筛选的成败。全面总结了功能核酸筛选中的单链生成策略,如基于扩增的方法、酶消化技术、基于链霉亲和素包被珠的链分离和基于迁移率变化分离获得次级文库等,详细阐述了各种方法的优缺点与关键细节,以期为进一步开发高效的功能核酸筛选方法奠定基础。

基于铂纳米团簇的生物传感研究进展

在过去的几十年中,金和银纳米簇(gold and silver nanoclusters,Au NCs and Ag NCs)得到了广泛的探索,并用于工业催化、光电器件、生物成像、环境测试、临床诊断和治疗领域。同样作为贵金属团簇,有关铂纳米簇(platinum metal nanoclusters,Pt NCs)的生物传感应用讨论相对较少。Pt NCs具有出色的反应活性、光学特性、催化活性、导电性和生物相容性,并且已被证明可用于生物传感和医学成像。鉴于上述出色的性能,我们从合成和特有性质的角度总结了Pt NCs,并总结了它们在传感和成像中的生物学应用。

基于抗体-适配体夹心生物传感器检测大肠杆菌O157:H7

大肠杆菌O157:H7(Escherichia coli O157:H7)是一种重要的与公共卫生相关的食源性病原体。抗体分子是体液免疫应答中最重要的效应分子,具有多种生物学活性,最主要的生物学功能是与相应抗原特异性结合。适配体是体外合成的较短DNA序列,可通过识别特定区域和靶标特异性结合。利用抗体和适配体的特异性识别功能及免疫磁珠的捕获作用和磁分离,并通过多克隆抗体和裁剪得到的适配体搭建生物传感器,使用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,qPCR)可以实现对靶标在(8×10^(3))-(8×10^(6))CFU/mL范围内的定量检测,检测限为800 CFU/mL。

发光核酸适配体的筛选及应用

发光核酸适配体(light-up nucleic acid aptamers,LNAs)是一类能够特异性结合目标分子并增强目标分子发光性能的功能核酸(functional nucleic acids,FNAs)。LNAs具有组成简单、结构稳定、表达时间短等优点,因此在细胞成像、物质检测等传感领域显示出巨大潜力。随着对细胞内基因原位分析的研究深入,现存胞内成像技术的不足逐渐显露,LNAs成像系统应运而生。本文梳理并概括了不同类型LNAs的筛选方法,并从胞内、体外两个方面对LNAs的前沿应用进行了分析,指出了当前LNAs研究以及传感系统存在的不足,展望了LNAs在无细胞传感中的巨大发展前景,以期能够促进LNAs系统成为胞内外传感研究的一件利器。

质谱成像新基质及其在分析生物样本方面的研究进展

作为一门新兴的分子成像技术,质谱成像(mass spectrometry imaging,MSI)不仅能保留生物组织的空间结构信息,还能够在原位无标记地检测组织中的生物分子,包括蛋白质、多肽、氨基酸、脂类、药物及其代谢产物等物质的表达水平,实现对生物样本的原位检测。随着电离技术、基质材料、分析仪器和软件的不断开发与优化,MSI技术在近年来被越来越多地应用到生物学、医学、药物研究等诸多领域。本综述总结了近几年基质辅助激光解吸电离(matrix-assisted laser desorption ionization,MALDI)质谱成像技术在应用到生物样本时开发出的各类新型基质,并对以往涌现的新型MSI技术的最新应用和进展,以及出现的数据处理新方法进行了综述。最后,展望了MSI技术的发展方向——单细胞水平化、绝对定量化、仪器便携化。

小分子靶标的核糖开关生物传感器研究进展

小分子化合物种类繁多,在众多生化过程中发挥关键作用,具有重要的检测意义与价值,其快速灵敏可视化检测技术的开发是当前的研究热点。基于核糖开关的生物传感器因具有识别特性高、操作简便、成本低等优势,为小分子检测提供了一条新途径。对核糖开关的来源、构成、调控机制、体内外筛选,特别是对基于小分子靶标的核糖开关生物传感器分类进行了介绍,并从核糖开关的筛选、裁剪、理性设计、核糖开关无细胞传感器的应用等几个方向提出了展望,以期为小分子靶标的核糖开关生物传感器的发展和应用提供理论依据。

G-三链体可视化核酸传感器用于四环素的检测

四环素因其广谱活性和低成本,在畜牧业和水产养殖中被广泛用于预防细菌感染和提高生长速度,四环素的过度使用导致抗生素在食品中残留,严重威胁人类的健康。硫代黄素T(ThT)可以嵌入到特殊核酸结构中,从而荧光强度得到强激发实现信号输出。本文中四环素适配体可与富G序列结合形成双链,但四环素存在时优先与适配体结合,经解除结合后的富G序列可自身折叠形成G-三链体结构,增强了ThT的荧光强度,依据靶标浓度与ThT荧光强度良好的线性关系,实现对四环素的定量检测。本方法在四环素浓度为1 nmol/L-1μmol/L范围内有良好线性,R^(2)高达0.99,检测限为0.07 nmol/L,并且在25 min内可以完成检测。因此,一种基于G-三链体的双链竞争内劈裂可视化方法被开发出来并实现了四环素的简便、快速、灵敏、特异、低成本的检测。

核酸自组装纳米递送载体的研究进展

随着核酸纳米技术的飞速发展,核酸自组装纳米载体已成为药物递送领域的研究热点。针对核酸自组装纳米载体在药物递送中的应用进展进行了系统综述,讨论了不同的核酸自组装策略,阐述了多种靶向递送和药物控制释放方法,同时,总结了核酸自组装纳米递送载体在蛋白质药物、核酸药物、小分子药物和纳米药物递送中的应用,并针对该领域的挑战和未来发展趋势进行了总结和展望,以期为药物递送领域和新型药物系统研究提供参考。

细胞特异性核酸适配体在疾病治疗中的应用

核酸适配体是由20-100个核苷酸组成的单链脱氧核糖核酸(ssDNA)或核糖核酸(RNA),一般是通过指数富集的配体系统进化技术(SELEX)进行筛选。核酸适配体可以与多种靶标物质特异性结合,包括毒素、金属离子、生物大分子、微生物等,已被广泛应用于食品检测、医疗诊断等领域。细胞作为人体最基本的组成单位是大多数疾病病理机制和治疗策略的研究重心。近年来,核酸疗法以更安全更高效的优势成为疾病治疗领域的研究重心,研究人员认识到核酸适配体的靶向结合能力可以应用到细胞的靶向治疗中。因此,开发出Cell-SELEX技术用于筛选可以靶向细胞标志物的核酸适配体。细胞特异性核酸适配体与传统的核酸适配体的区别,在于它们的特异性靶标是细胞成分,它们可以直接结合与细胞生长和代谢相关的物质影响细胞生理活动,也可以作为靶向递送工具递送药物,在疾病的精准治疗中具有突破性影响。因此,细胞特异性核酸适配体引发了广泛关注。本文对细胞特异性核酸适配体在多种疾病治疗中的研究进展进行了综述,以期为其在人类疾病治疗中的应用提供参考。

基于大肠埃希菌O157∶H7的荧光定量冻干检测试剂盒的研制

大肠埃希菌O157∶H7(Escherichia coli O157∶H7,E.coli O157∶H7)作为一种食源性致病菌,其分布广泛、危害性大。为了研制一种基于E.coli O157∶H7的既能实现快速、简单和灵敏检测,又能够实现常温储存及运输的试剂盒,本研究利用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,qPCR)技术,结合真空冷冻干燥技术,研制了保留核酸检测性能、易于常温储存及运输、减少气溶胶污染的E.coli O157∶H7荧光定量冻干检测试剂盒。研制的试剂盒采用冻干技术保留了核酸扩增试剂的检测性能,复水后,在Taq DNA聚合酶的作用下通过循环扩增实时监测荧光信号的积累,实现荧光定量检测,所提出的方法在40 min内可检测到2.1 copies/μL的eaeA基因。该技术为E.coli O157∶H7的检测提供良好的研究基础和技术参考,填补了市场灵敏度高、便于储存的E.coli O157∶H7检测试剂盒的缺乏。

基于环介导等温扩增的抗虫基因超灵敏比色生物传感器构建

随着转基因技术的发展,快速、稳定和简单的转基因作物检测技术的开发一直是热点。开发了以溴百里酚蓝为显色剂的基于环介导等温扩增的抗虫基因超灵敏比色生物传感器,该方法可以通用检测Cry1Ac和Cry1Ab/Ac基因,具有较好的特异性。新型pH指示剂溴百里酚蓝对于LAMP影响小,通过一步法闭管可视检测,解决了LAMP容易污染的问题,实现了自然光下裸眼可视化半定量检测。最终优化的体系为Tris终浓度3.25 mmol/L,0.1%溴百里酚蓝添加量1.5μL,在此条件下1 h内可检测到单拷贝靶标基因。该方法兼具灵敏性、特异性和稳定性,操作简单,适合现场检测,提供了Cry1Ac和Cry1Ab/Ac基因通用检测的具体操作方法和新的LAMP比色信号输出方式,不仅完善了转基因产品的检测体系,也丰富了LAMP生物传感器信号输出方式。

抗菌适配体的筛选与应用进展

现代医学及分子生物技术当前所面临的一个重大挑战是探索新的治疗方案来应对细菌感染。因多重耐药细菌的比率不断增加,同时结合抗菌药物的功效、研发进程及成本,更加重了细菌感染治疗形势的严峻性。针对这一形势,最有希望的解决方案是寻找抗菌药物的替代来源,而经SELEX筛选获得的抗菌适配体是极具潜力的替代品。抗菌适配体可通过干扰细菌生化进程、控制细菌菌膜形成、阻断毒素侵染等机制降低细菌的致病能力。目前,基于适配体的抗菌策略主要包括单一适配体抑菌、适配体复合纳米材料、适配体复合抗生素等。本文总结了关于常见致病菌细胞或其相关成分适配体的筛选策略,并从适配体的裁剪修饰、抑菌机制及其在抑菌治疗中的应用等方面展开论述,展望了基于抗菌适配体的抑菌策略在感染治疗中的发展前景,旨在为致病菌引发的感染性疾病的诊治提供新思路。

磁适配体生物传感器

磁珠(magnetic beads,MBs)是具有磁性的微小球形颗粒,在将分析物从复杂基质中分离出来以及固定配体等方面发挥关键作用。为了获得不同的识别及信号输出性能,MBs可以与各种反应基团进行功能化并发挥相应作用。对磁珠的性质、制备方法、功能化改性与搭载适配体的应用等方面进行了全面综述,总结了磁生物传感器所表现出的准确性、及时性、便携性、低成本,及在痕量水平上的信号放大等优势。最后,提出了磁珠潜在的应用挑战和未来方向。