基于磁性层状双氢氧化物和核酸外切酶Ⅰ的新型大肠杆菌荧光传感器构建

目的基于磁性层状双氢氧化物(magnetic layered double hydroxide,MLDH)对修饰在单链和双链DNA上的羧基荧光素(6-car-boxyfluorescein,FAM)的高效淬灭,以及核酸外切酶Ⅰ(exonucleaseⅠ,ExoⅠ)对单链DNA的选择性降解作用,建立测定大肠杆菌的荧光传感器。方法将不同浓度的大肠杆菌特征DNA与FAM标记的互补DNA探针杂交,形成FAM-双链DNA,加入Exo I选择性降解剩余探针,再加入MLDH吸附并淬灭FAM-双链DNA。通过磁铁分离上清液与MLDH,测量上清液的荧光强度。结果在最优实验条件下,本法检测大肠杆菌特征DNA的线性范围为0.05~30nmol/L,相关系数(R^(2))为0.997,检测限(3σ)为0.025nmol/L,对江水、自来水和茶饮料中大肠杆菌DNA的回收率为85.4%~118%,相对标准偏差小于5%。结论利用MLDH的荧光淬灭能力和Exo I对单链DNA的选择性水解能力成功构建了测定大肠杆菌的新型荧光传感器,与传统大肠杆菌检测法相比,所建新型传感器灵敏度高、选择性好、准确度高,能实现对大肠杆菌的快速检测。

基于核酸外切酶Ⅰ的适配体荧光传感器检测人尿液中的Hg^(2+)

基于富含胸腺嘧啶(T)DNA适配体对Hg^(2+)的特异性识别和核酸外切酶I(ExoⅠ)辅助的信号转换策略,建立了快速检测人尿液中Hg^(2+)的荧光分析方法。固定在微孔板上的DNA适配体特异识别Hg^(2+)后,折叠成稳定的发卡型双链结构,不能被单链特异性的ExoⅠ水解,核酸染料SYBR Green I(SG)插入发卡部位产生荧光信号,基于此可实现Hg^(2+)的定量检测。优化后的最佳实验条件为:微孔板包被亲和素浓度为50 mg/L;检测DNA包被浓度为75 nmol/L;使用5"SG以及1.2μL的ExoⅠ。在最佳实验条件下,体系荧光强度与Hg^(2+)浓度的对数呈良好线性关系,线性范围为2~500 nmol/L,检出限为1.5 nmol/L(3σ)。利用本方法检测尿样中的Hg^(2+),加标回收率为91.2%~95.0%,相对标准偏差(n=5)为2.1%~4.6%。本方法选择性良好,操作简单,用HNO_3-KMnO_4溶液将尿液中其它形式的汞氧化为Hg^(2+)后,成功实现了尿液中总汞含量的检测。

聚集诱导发光分子/适配体/外切酶Ⅰ体系对可卡因的检测

目前非法药物的滥用已经成为全球性的公共安全卫生问题之一[1~3].其中可卡因作为一种全球禁用的非法药物,长期滥用会对人体造成许多不良的影响,如精神疾病、失眠、抑郁和暴力倾向等,甚至威胁生命,同时,吸食可卡因还会导致出现各种社会问题[4,5].因此实现对可卡因的快速检测成为打击毒品犯罪、维护社会稳定的关键.目前对于可卡因的检测主要采用气相色谱/质谱(GC/MS)和液相色谱/质谱(LC/MS)等大型仪器.虽然能够实现对可卡因检测,但大多需要专业人员操作且耗时较长,因此开发一种简便、高效且可靠的可卡因检测方法成为研究的热点[6~8].其中,基于荧光探针的检测手段由于具有高效、灵敏及便捷等优势而备受关注,但传统的荧光探针面临聚集导致发光猝灭(ACQ)的难题[9,10],即这类分子在溶液中发光非常强,一旦聚集或在固体中发光显著减弱,非常不利于实际应用.

基于核酸外切酶Ⅰ催化的核酸降解反应构建乳腺癌细胞电化学传感器

基于核酸外切酶I选择性消化单链核酸的特点,使用MCF-7细胞表面过量表达的肿瘤标志蛋白MUC1的适体,构建了一种灵敏检测乳腺癌细胞的新型电化学传感器。核酸适体链与乳腺癌细胞MCF-7表面过量表达的肿瘤标志蛋白MUC1的结合会阻碍其与互补核酸探针链的杂交,所以电极表面固定的未杂交的核酸探针单链就会被外切酶I选择性消化从而失去末端的亚甲基蓝信号分子。因此,通过检测电化学信号的变化,此传感器在103~106 cell/mL细胞浓度范围内线性检测乳腺癌细胞MCF-7,检出限为330 cell/mL,具有高度特异性,可以有效区分对照细胞胰岛β细胞。

基于二氧化锰纳米片和核酸外切酶Ⅰ构建荧光适配体传感器检测氯霉素

为创建食品中氯霉素的新型快速检测方法,以二氧化锰纳米片淬灭适配体的荧光,核酸外切酶I酶切放大荧光信号,构建了检测氯霉素的适配体传感器。结果表明:在适配体浓度50nmol/L,二氧化锰质量浓度0.05mg/mL,核酸外切酶用量0.4U/μL,酶切时间50min的最佳荧光检测条件下,线性范围为0.1~80.0nmol/L,检出限为0.08nmol/L。构建的检测方法具有操作简单,检测灵敏度高的优点,并实现了在食品样品中的准确检测。

单链DNA稳定的金纳米簇合成及其检测核酸外切酶Ⅰ活性研究

核酸外切酶Ⅰ在基因组活动和稳定性中起着重要作用,因此,快速检测核酸外切酶Ⅰ的活性对疾病诊断和药物开发具有深远的意义.设计一个高效的DNA模板合成荧光金纳米团簇(Au NCs),以其作为荧光探针,用于简单、灵敏和无标记的方式检测核酸外切酶Ⅰ(ExoⅠ)的活性.试验结果表明:随着核酸外切酶Ⅰ的加入,单链DNA将从3'端至5'端被消化,金纳米团簇失去了单链DNA模板的保护出现团聚,导致其荧光强度下降,可用于核酸外切酶Ⅰ活性测定.该方法不需要任何基团的修饰和特殊DNA序列的设计,提高了核酸外切酶I活性测定效率.

基于三重信号放大的电化学传感器检测黄体酮

基于DNA串联体(DNA concatamers)-G四聚体(G-quar DNA)-核酸外切酶Ⅰ (Exo Ⅰ)三重信号放大策略,以电沉积金的玻碳电极(dep Au/GCE)为反应平台,示差脉冲伏安法(DPV)为检测手段,构建简便灵敏的黄体酮(Pro)检测方法。基于碱基互补配对,富含鸟嘌呤(G)的辅助链1(H1)和辅助链2(H2)顺次与修饰在dep Au/GCE表面的目标DNA (t DNA)杂交形成DNA concatamers。氯化血红素(Hemin)与H1和H2未配对部分结合形成G-quar DNA分布于DNA concatamers四周。亚甲蓝(MB)稳定嵌入DNA concatamers和G-quar DNA中,增大电信号。当Pro存在时,Pro与t DNA特异性结合触发G-quar DNA/DNA concatamers从电极表面脱落。Exo Ⅰ特异性剪切Pro/t DNA结构,释放出的Pro进入下一轮循环,从而实现级联信号放大作用。电信号强度与Pro浓度呈负相关。峰电流与Pro质量浓度在1~40 ng/mL范围内呈良好的线性关系,检出限为0.1 ng/mL。

基于核酸适配体/苝酰亚胺的非标记荧光技术检测甲基苯丙胺

运用能特异性识别甲基苯丙胺的核酸适配体作为识别元件,通过合成水溶性苝酰亚胺衍生物(PBIs)作为荧光探针,构建了一种非标记的适配体荧光检测方法,用于高灵敏度、高选择性检测甲基苯丙胺。当没有靶标甲基苯丙胺时,Exo I将卷曲的适配体降解成寡核苷酸片段,探针PBIs不发生聚集,体系荧光信号基本不变;当甲基苯丙胺存在时,与适配体结合形成稳定结构,从而抵抗了Exo I的降解作用,带负电的适配体/甲基苯丙胺复合物使探针PBIs发生聚集,由于聚集诱导猝灭效应,体系荧光强度骤降。基于以上原理,实现了甲基苯丙胺的高灵敏度、选择性检测。探针PBIs浓度为5μmol/L、适配体浓度0. 8μmol/L、Exo I酶切时间40 min为检测甲基苯丙胺的最佳条件,该方法的检出限为436. 7 nmol/L。