指数富集的配体系统进化技术研究进展及在食品检测中的应用

核酸适配体是指能以极高的亲和力和特异性与靶分子结合的寡核苷酸序列,可识别的靶分子范围非常广,并均可通过指数富集的配体系统进化(systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)技术筛选得到。近年来,在传统SELEX技术的基础上,新的SELEX技术不断出现。这些新技术的出现,在不断完善SELEX技术的同时,也极大地推动了适配体技术在各学科领域中的发展及应用。本文对核酸适配体的筛选方法进行了总结,并介绍了其在食品检测领域的应用现状和发展方向,为核酸适配体的筛选与应用提供了参考。

利用细胞-指数式富集的配体系统进化技术筛选肿瘤细胞DNA适配子

目的建立一种通用的细胞-指数式富集的配体系统进化(Cell-SELEX)技术平台,用于筛选特异性结合于肿瘤细胞的DNA适配子。方法采用PCR法建立随机双链DNA(dsDNA)寡核苷酸文库,用卵白素包被的琼脂糖珠从dsDNA库分离单链DNA(ssDNA)文库;以体外培养的肿瘤细胞作为正筛选的靶标,以相同组织来源的正常对照细胞作为负筛选的靶标,消减法进行Cell-SELEX筛选和PCR扩增以获取DNA适配子;流式细胞仪监测适配子的富集效率(亲和力);采用常规分子生物学技术进行适配子的克隆、测序和序列分析。结果成功建立了ssDNA库,经过12轮Cell-SELEX筛选,获得了特异性结合于肿瘤细胞的DNA适配子;挑选120个阳性克隆送测序,鉴定出21个适配子,采用NCBI网站提供的Blastn程序进行精确比对未发现相似序列。结论本实验建立的技术平台可在较短时间内获取特异性结合于特定肿瘤细胞的DNA适配子。

指数富集的配体系统进化技术的发展及其在临床治疗中的应用

基于作为配基的寡核苷酸的三维立体结构,指数富集的配体系统进化(SELEX)技术能够筛选获得高效、特异结合靶分子的寡核苷酸适体。该配基由于其亲和力高、特异性强、免疫原性低、筛选周期短及适用范围广等特性,在临床诊断和疾病治疗中拥有多项优势,具有被研制成新型适体药物应用于临床的巨大潜力。本文从SELEX技术的发展、配基的修饰改造、临床治疗的优势、配基作为靶蛋白功能阻断剂和药物分子靶向载体进行的临床应用等几个方面,对寡核苷酸适体在临床疾病治疗中的应用进行综述。

指数富集配基的系统进化原理及应用进展

过去十几年 ,指数富集配基的系统进化 (SELEX)技术得到了充分的发展 ,目前已经成为在数量众多的靶分子中 ,高亲和性和特异性地确定适配子的一种崭新的方法 .SELEX的流程即是人工合成随机寡核苷酸序列、适配子筛选、扩增、再循环的过程 .在这一过程中 ,适配子修饰基团文库的应用使得SELEX流程更加经济、快捷、高通量 .回顾了SELEX的研究和应用 ,期待着这一方法能够在理论和实践上得到进一步的发展 .

指数富集的配基系统进化技术及其在血管研究中的应用

指数富集的配基系统进化技术是一种生物文库技术，它利用人工合成的、容量约为10^14-10^15的随机寡核苷酸文库与靶物质结合，经过多轮筛选获得靶物质的DNA或RNA适配子，具有实用范围广、筛选过程简便、适配子有高特异性和高亲和性等特点。在血管研究方面主要是针对血管内膜增生和新生血管形成开展的，在该领域发展潜力巨大。

指数式富集法配体进化组合化学技术的新进展

指数式富集法配体进化技术是一种从随机寡核苷酸文库中筛选靶分子的特异性配基的组合化学技术。利用该技术筛选到的寡核苷酸配基具有很高的亲和力和特异性，在基础研究、临床诊断以及治疗性药物的研制方面，均具有广泛的应用前景。

复合靶指数富集的配基系统进化技术研究进展

核酸适配体是一类具有高度特异性和亲和力的单链寡核苷酸,被誉为"人工单抗",具有广阔的应用前景。它一般是通过指数富集的配基系统进化(SELEX)技术筛选获得。目前SELEX技术多局限于单一、纯化的可溶性蛋白质靶标。然而,蛋白质的纯化过程繁琐,耗时费力,而且很多靶标(如血清中的低丰度蛋白质或细胞的膜蛋白)很难纯化获得单一纯品。复合靶SELEX技术则可以避免靶标的纯化过程,能够保持靶标的天然构象,并且可以在未明确靶标的组成及结构特性的前提下,通过高通量的盲筛获得一系列特异性核酸适配体。该文主要介绍以未纯化的各种生物样本为复合靶的SELEX技术,以期为核酸适配体的筛选提供新思路。

基于外泌体的适配体传感器的构建与应用

基于外泌体的适配体传感器的检测方法具有快速、灵敏、高通量、无创或微创、液体活组织检查和经济高效的分析等诸多优势,成为近年研究热点。综述了目前适配体在检测外泌体、外泌体靶向递送领域的研究进展。首先,介绍了外泌体、适配体和适配体传感器,以及近年常用的适配体筛选技术;其次,阐述基于外泌体的适配体传感器的构建及原理、适配体在外泌体领域的应用;最后,针对目前适配体在外泌体应用领域提出了所遇到的问题和挑战。

闭锁连接蛋白-1 核酸适配体的筛选与初步应用

基于配体指数富集系统进化技术筛选闭锁连接蛋白-1的核酸适配体,最终筛选到15条ZO-1的核酸适配体(APTZO-1).排除线性结构与相似结构后,采用酶联免疫吸附法表征了9条APTZO-1与ZO-1亲和力的大小,排序依次为:APTZO-18>APTZO-12>APTZO-17>APTZO-113>APTZO-11>APTZO-15>APTZO-115>APTZO-112>APTZO-14.采用Cy5荧光基团标记APTZO-18(Cy5-APTZO-18),证实了其能对人结直肠腺癌细胞(Caco-2)与人脑微管内皮细胞(hCMEC/D3)的ZO-1进行荧光定位与半定量分析,且与基于ZO-1抗体法的免疫荧光与蛋白印迹实验结果基本相似.本研究首次筛选到了ZO-1的系列核酸适配体,有望为ZO-1的荧光标记与半定量分析提供一种新型的、特异性高的工具分子.

核酸适配体筛选与亲和力评价技术主要研究方向、进展与挑战

核酸适配体是一类具有特异性分子识别能力的单链DNA或者RNA分子,通过指数富集的配体系统进化技术(SELEX)筛选得到。核酸适配体相比抗体具有热稳定性高、便于化学合成与修饰、免疫原性低等优点,在生物分析、生物医学、生物技术等众多领域引起广泛关注。高质量的核酸适配体是应用的基础,然而目前能够满足实际应用的核酸适配体数量还非常有限。如何获得高亲和力、高特异性、高体内稳定性的核酸适配体是核酸适配体领域的技术瓶颈。本文首先简单介绍了SELEX技术的基本原理和核酸库的设计、筛选过程监控、次级文库制备、测序和候选适配体筛选等关键步骤。接着归纳总结了30多年来核酸适配体筛选技术的6个主要研究方向、研究进展和局限性。这6个主要研究方向分别是提高适配体特异性的筛选方法、提高适配体稳定性(抗核酸酶降解能力)的筛选方法、快速筛选方法、复杂靶标适配体筛选方法、小分子靶标适配体筛选方法、提高适配体亲和力的筛选方法。其中快速筛选技术是长期以来持续关注的研究方向,几乎所有物理分离手段都已用于提高SELEX的筛选效率。最近,高效化学反应与SELEX技术的结合为核酸适配体的快速筛选提供了新的策略。本文随后对适合小分子靶标核酸适配体筛选的3类方法进展和存在的问题进行了重点评述。这3类方法分别是基于靶标固定的筛选技术、基于文库固定的筛选技术(捕获-SELEX,Capture-SELEX)和均相筛选技术(氧化石墨烯-SELEX,GO-SELEX)。基于靶标固定的筛选技术尽管存在空间位阻等众多问题,由于其操作的简单性,目前依然应用广泛。近年来Capture-SELEX应用广泛。结合36种靶标适配体的筛选实验条件(文库设计、正筛靶标浓度、负筛靶标的选择和浓度)和所获得的适配体的亲和力(KD,解离常数,dissociation constant)和特异性,对Capture-SELEX的实验条件与适配体性能的关系进行了讨论。统计数据表明,降低正筛靶标浓度有利于提高适配体的亲和力,但不是必要条件。负筛选是目前提高适配体特异性的主要技术手段,但适配体的特异性还不能满足实际需求。负筛选靶标及其浓度的选择差异很大,而且36种靶标中有20种靶标的适配体筛选没有进行负筛选。如何提高核酸适配体的特异性是目前小分子靶标核酸适配体所面临的难题,急需寻找新的策略。本文还列表归纳了近三年利用GO-SELEX进行的13种小分子靶标的实验条件和所获得的适配体的KD和特异性。统计数据表明,GO-SELEX比Capture-SELEX所需要的筛选轮数少,两种方法所获得的适配体的亲和力多在纳摩尔每升水平。Capture-SELEX相对较低的筛选效率应该主要由于文库的自解离问题。核酸适配体的亲和力评价是候选核酸适配体结构与性能评价的重要组成部分。常用的核酸适配体亲和力评价技术包括基于分离、基于固定、均相体系三大类十多种方法。假阳性和假阴性是各种评价技术都有可能存在的问题。本文以纳米金比色法和等温热滴定技术为例评述技术进展,讨论导致不同亲和力评价技术结果不一致性问题的根本原因。本文最后对核酸适配体筛选技术、亲和力评价技术和技术的标准化的未来发展趋势进行了展望。

指数级富集配体的系统进化技术筛选高转移肝癌细胞HCCLM3的ssDNA适配子

目的采用指数级富集配体的系统进化(SELEX)技术筛选高转移肝癌细胞HCCLM3的ssDNA适配子。方法构建长度为71 nt的随机文库,中间为25 bp的随机序列,通过12轮反复的SELEX筛选获得特异性结合HCCLM3细胞的ssDNA适配子,并初步测定筛选的适配子与细胞的亲和力,对结合力高的适配子进行克隆测序,用RNA structure 5.3分析适配子序列的二级结构。结果经过12轮正向筛选及6轮低转移肝癌细胞MHCC97-L的反筛后,获得了与HCCLM3细胞具有高亲和力的ssDNA适配子;将第12轮ssDNA经克隆测序获得10条测序结果,其中有4条序列一致,另外有2条序列也一致;二级结构预测可知ssDNA适配子二级结构主要以"发夹型"构型为主。结论成功筛选获得了高亲和力的转移肝癌细胞HCCLM3 ssDNA适配子,为实现适配子靶向性治疗奠定了一定的理论基础。

利用SELEX技术筛选针对寄生虫的核酸适配体研究进展

核酸适配体是人工合成的寡核苷酸序列,经指数富集的配体系统进化技术(SELEX)体外筛选获得。近年来,核酸适配体在生物医学领域的研究备受关注,因其能够与寄生虫、细菌、病毒等不同病原体的特定靶标进行高亲和力的特异性结合。该文综述了利用指数富集配体系统进化技术筛选针对寄生虫抗原的核酸适配体研究进展,介绍了指数富集配体系统进化技术的基本原理和流程,并重点探讨了在寄生虫研究领域中应用该技术筛选核酸适配体的最新研究进展。

指数富集配体的系统进化技术在结核病研究中的进展

指数富集配体的系统进化（ systematic evolution of ligands by exponential enrichment, SELEX）技术是20世纪90年代发展起来的一项新型组合化学技术…。经过十余年的发展，SELEX技术已成为一种重要的研究手段和工具，并广泛应用于分子生物学、基因组学和临床医学等众多研究领域。近年来，SELEX技术也被应用于结核病的研究领域，为探究结核病的致病机制及诊断、治疗技术提供新的有效方法。

基于细胞的指数富集配体系统进化技术的肺癌细胞核酸适配体的筛选及其在肿瘤诊治中的应用

核酸适配体是经过指数富集配体系统进化技术(SELEX)筛选得到的寡核苷酸序列。已有研究表明,核酸适配体在肿瘤诊断及治疗方面具有良好的应用前景。因此,本文主要针对肺癌细胞核酸适配体的筛选、表征等方面展开论述,初步探讨核酸适配体作为靶向载体和靶向药物在肿瘤诊断治疗中的作用,为肿瘤的早期诊断及早期治疗提供新思路。

核酸适配体技术在食品重金属检测中的应用研究进展

近年来食品中重金属超标对人们健康构成了威胁,所以对食品中重金属检测技术的开发成为了重要研究内容。虽然传统的检测技术对重金属进行了高选择性和高灵敏度的检测,但是仍需要一种简单、快速、有效、成本低廉的方法用于食品安全领域的快速检测。核酸适配体为一段单链DNA或者RNA序列,是经体外筛选技术筛选出的能特异结合蛋白质或其他小分子物质的寡聚核苷酸片段。核酸适配体具有靶分子广、灵敏度高、特异性强、稳定性好等特点,因而被广泛用于食品安全检测领域。本文综述近年来核酸适配体技术对食品中Hg2+、As3+、Pb2+的检测,并对核酸适体技术在食品重金属检测领域的应用前景进行了展望。

小分子靶标核酸适配体研究进展

核酸适配体是能够与靶分子高亲和力、高特异性结合的单链寡核苷酸。目前,在生物传感、疾病诊断和治疗等方面,以核酸适配体作为分子识别元件已经开发了许多具有应用可行性的各种检测方法。尽管核酸适配体具有这些方面的应用可能性,但是目前能够结合小分子的核酸适配体非常少。小分子具有多种多样的生物功能以及临床、商业价值,因此针对小分子靶标展开研究,开发新型、实用的分子识别探针用于检测这些小分子具有重要的研究意义。作者主要介绍了针对小分子靶标核酸适配体开发所面临的技术挑战,以及在生物传感和食品安全应用方面所存在的机遇。

细菌的核酸适配体筛选的研究进展

核酸适配体（aptamer）是通过指数富集配体系统进化技术（SELEX）筛选的能够以高亲和力和高特异性识别靶标分子或细胞的核糖核酸（RNA）和单链脱氧核糖核酸（ssDNA）。作为化学抗体,核酸适配体的制备和合成比抗体的成本更低。核酸适配体的靶标范围极其广泛,包括小分子、生物大分子、细菌和细胞等。针对细菌靶标筛选的适配体,目前主要应用于食品、医药和环境中的细菌检测。细菌的核酸适配体筛选可以通过离心法将菌体-适配体复合物与游离的适配体分离,并通过荧光成像、荧光光谱分析、流式细胞仪分选、DNA捕获元件、酶联适配体分析等方法表征适配体与靶标的相互作用。筛选出的适配体可结合生物、化学检测方法用于细菌检测。本文介绍了细菌适配体的筛选和表征方法以及基于适配体的检测方法的最新进展,分析了不同检测方法的利弊,并列出了2011~2015年筛选的细菌的核酸适配体。

蛋白质的核酸适配体筛选的研究进展

核酸适配体是通过指数富集系统配体进化(SELEX)筛选获得的,与靶标具有高亲和力和特异性结合的单链DNA或RNA。蛋白质是生命进程中的关键功能分子。近年来,以蛋白质为靶标的适配体筛选在蛋白质相关的基础及应用研究领域受到广泛关注。核酸适配体应用性能的优劣取决于其亲和力、特异性与稳定性。目前,适配体筛选方法的优化主要是提高筛选效率、提升适配体性能及降低筛选成本。适配体主要筛选步骤包括复合物分离、核酸库优化、次级库的富集、适配体序列分析以及亲和力表征等。迄今为止,以蛋白质-核酸复合物的分离为核心步骤的适配体筛选方法有20余种。本文归纳总结了2005年以来以蛋白质为靶标的适配体筛选技术,讨论了各方法的缺陷与局限。介绍了核酸库的设计优化方法、适配体的序列特征,以及常用的亲和力表征方法。

适配体筛选方法研究进展

利用指数富集配体进化技术(SELEX)可获得与目标靶具有特异性结合能力的适配体(寡核苷酸)。经过近20年的研究,适配体被证实可在科研及临床应用中部分取代抗体,是有很大发展前景的技术领域。适配体技术发展的关键在于对目标靶具有高选择性吸附能力的适配体的筛选和获得。十几年来,以提高筛选效率和效果为目标的适配体筛选技术不断改进,产生了如消减筛选、复合靶筛选、基因组筛选、毛细管筛选等新方法,推动了这一技术的发展。本文对现有适配体筛选方法进行了系统的评述。