抗-转铁蛋白-纳米金探针的制备及对转铁蛋白免疫识别的光谱分析

利用碳二亚胺(EDC)将抗-转铁蛋白化学偶联到已修饰了半胱胺的纳米金表面,制备了抗-转铁蛋白-纳米金免疫探针,应用共振瑞利散射光谱,紫外-可见吸收光谱,透射电镜和激光散射等方法对其进行了表征。所制备的纳米探针具有良好的免疫活性。由于抗-转铁蛋白对转铁蛋白抗原具有特异性识别能力,借助免疫纳米探针在470nm处共振瑞利散射信号的放大作用,对转铁蛋白抗原进行特异性识别及免疫分析。转铁蛋白浓度在0.85～33.9×10-10mol.L-1范围内,470nm处共振瑞利散射相对强度与转铁蛋白浓度呈良好的线性关系,检测下限为8.5×10-11mol.L-1。

金纳米“关-开”型荧光探针测定三价铁离子和L-赖氨酸

以N-乙酰-L-半胱氨酸为配体,通过硼氢化钠还原氯金酸合成单层修饰的、水溶性良好的金纳米簇(AuNCs),采用TEM、FTIR、UV-Vis和PL等分析测试技术对AuNCs的形貌特征和光学性质进行了考察。实验结果表明,该AuNCs具有优良的荧光性能,当激发波长为520 nm时,其最大发射波长为620 nm。研究发现,Fe^(3+)能强烈猝灭AuNCs的荧光,而加入L-赖氨酸后,AuNCs的荧光被恢复。AuNCs的荧光猝灭和恢复的程度与Fe^(3+)和L-赖氨酸的浓度在一定范围内呈线性关系,Fe^(3+)和L-赖氨酸的线性范围分别为11.65~163.35μmol·L^(-1)和13.36~266.64μmol·L^(-1),检出限分别为1.65μmol·L^(-1)和1.28μmol·L^(-1)。本研究建立了一种基于AuNCs荧光的“关-开”型传感体系依次用于Fe^(3+)和L-赖氨酸的检测,该方法具有简单、快速、准确度高、灵敏度高、选择性好等优点。

曲妥珠单抗-纳米金探针的制备及对乳腺癌细胞的抑制作用

目的:构建新型曲妥珠单抗-纳米金生物探针(herceptin-GNPs),探寻纳米靶向治疗乳腺癌新方法。方法:采用柠檬酸三钠还原法制备金纳米粒子(GNPs),通过静电吸附作用偶联曲妥珠单抗(herceptin)合成herceptin-GNPs;MTT法检测GNPs、herceptin、herceptin-GNPs对HER2阳性乳腺癌BT474细胞体外增殖抑制作用;流式细胞术检测BT474细胞凋亡率和周期变化;蛋白质印迹技术检测p-AKT和Bcl-2蛋白表达。结果:GNPs水溶液澄清透亮,静电吸附成功制备herceptin-GNPs探针。GNPs浓度在100μg·ml-1及以下未显示明显抑制BT474细胞增殖作用。不同浓度herceptin和herceptin-GNPs对BT474细胞生长具有剂量依赖的抑制作用;与herceptin相比,herceptin-GNPs抑制作用更强。流式细胞术检测显示herceptin、herceptinGNPs均诱导BT474细胞凋亡,阻滞细胞于G0/G1期,且herceptin-GNPs作用强于herceptin。herceptin、herceptin-GNPs均可下调抑凋亡蛋白Bcl-2表达,降低AKT的磷酸化水平,且herceptin-GNPs作用强于herceptin。结论:本研究合成的herceptin-GNPs具有良好的生物相容性,较herceptin抑制乳腺癌BT474细胞生长作用更强,可减少herceptin给药剂量。herceptin-GNPs可能为HER2过表达乳腺癌的靶向治疗提供新方法。

大豆蛋白金纳米簇“关—开”型荧光探针检测炭疽杆菌生物标志物DPA

炭疽杆菌是高致病性病原微生物,引起的炭疽病在我国属于乙类传染病,因此建立操作简便、灵敏准确的炭疽杆菌检测方法对预防和控制炭疽传播,维护公共卫生安全至关重要。该研究创新性地提出以绿色材料大豆蛋白为保护剂和还原剂,采用微波加热法合成了一种具有强烈红色荧光发射的大豆蛋白金纳米簇(SPI-AuNCs)。采用TEM、 UV-Vis、 FL、 XPS、 FTIR等方法表征了SPI-AuNCs的成功合成和部分特殊性能。结果表明SPI-AuNCs呈球形,粒径大小在1.8~3.2 nm范围内,平均粒径为2.65 nm,在500~550 nm范围内未出现表面等离子体共振峰;SPI-AuNCs的最大激发波长为370 nm,最大发射波长为680 nm。SPI-AuNCs的表面官能团主要有—NH、—COOH、—OH、—SH等官能团,元素的组成主要包括C、 N、 O、 S、 Au元素。根据Cu^(2+)与SPI-AuNCs表面基团通过配位作用形成非荧光复合物,使荧光猝灭;而2,6-吡啶二羧酸(DPA)与Cu^(2+)具有更高的亲和力,可将Cu^(2+)从SPI-AuNCs表面竞争下来,使荧光恢复,据此建立了一种荧光“关-开”策略检测DPA的新方法。在最佳实验条件下,荧光恢复率(ΔF/F_(1))与DPA的浓度在1.15~70.0μmol·L^(-1)范围内呈良好的线性关系,线性方程为ΔF/F_(1)=0.011c+0.131,相关系数r=0.991,方法检出限为0.34μmol·L^(-1)。同时,通过加标回收实验研究了湖水和牛奶样品中DPA,得到加标回收率在97.3%~103.6%,表明了该方法在环境和食品样本DPA的检测中具有很大的应用潜力,可以为环境监测和食品安全提供方法学支持。

基于磁性纳米颗粒伏马菌素B双探针竞争ELISA检测方法的建立

建立一种基于磁性纳米颗粒能同时检测样品中伏马菌素B_(1)(fumonisin B_(1),FB_(1))、FB_(2)和FB_(3)总量的双探针竞争酶联免疫吸附实验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测方法。采用通过活化酯法制备磁性纳米颗粒-FB_(1)捕获探针,利用改良过碘酸钠法合成McAb-HRP探针,对检测步骤进行优化,确定最佳反应条件。所建立检测方法对FB_(1)和FBs的检测范围分别为0.07~1.98 ng/mL和0.10~9.86 ng/mL。在玉米样品中加标回收率范围为86.2%~105.1%。所建立方法检测结果与液相色谱-串联质谱检测结果的相关系数(R^(2))为0.9966。双探针竞争ELISA检测法检测速度快、准确性高、重复性好,为玉米中伏FBs的快速筛选提供了新方法。

尿液中抗肿瘤药物6-巯基嘌呤的表面增强拉曼光谱检测研究

本文利用表面增强拉曼光谱(Surface-Enhanced Raman Spectroscopy,SERS)技术实现了抗肿瘤药物6-巯基嘌呤(6-MP)的灵敏检测。利用种子生长法合成了粒径为62~68 nm,形貌均一的聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂的金纳米颗粒(PVP-AuNPs),采用扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见(UV-vis)吸收光谱对纳米单元形貌结构和均一性进行表征。PVP-AuNPs作为SERS活性基底,能够实现10-6 mol/L量级6-MP的灵敏检测,在经前处理后的尿液中6-MP的检测限可达10-4 mol/L。

粗糙化金纳米棒SERS探针用于生物成像研究

金纳米棒(AuNR)是制备近红外表面增强拉曼散射(SERS)探针最为经典的纳米材料,但存在拉曼信号增强能力弱等缺点.本研究通过在巯基-聚乙二醇修饰的AuNR表面原位还原、生长金纳米颗粒的方法,制备了一种新型的表面粗糙化金纳米棒(R-AuNR),并以此构建SERS纳米探针用于生物成像研究.金纳米颗粒的生长使Au NR表面生成了大量的纳米间隙(即"热点"区域),提高了AuNR表面粗糙度,因此其SERS增强能力显著提高.基于R-AuNR的SERS探针的灵敏度较基于Au NR的探针提高2～8倍,细胞与活体小鼠的成像实验表明R-AuNR SERS探针具有很好的生物成像能力.

基于磁性纳米颗粒和金纳米粒子构建DNA电化学生物传感技术

本文构建了一种基于纳米粒子、茎环DNA和丝网印刷电极(SPCE)的电化学生物传感技术用于乳腺癌基因的快速、灵敏检测。该传感技术中,探针DNA的两端分别标记了巯基和生物素,巯基用于与金纳米粒子(AuNPs)作用,生物素用于与磁性纳米颗粒(MNPs)表面修饰的链酶亲和素作用以达到富集的目的,之后利用SPCE进行电化学检测。无目标DNA存在时,双标记DNA保持茎环结构,使得生物素分子很难和MNPs上的亲和素接触。一旦加入目标DNA,茎环结构打开,生物素得以与MNPs上的链霉亲和素发生特异性结合,形成的复合物(MNPs-DNA-AuNPs)通过磁性富集到SPCE表面,从而获得AuNPs的电化学信号。该DNA电化学生物传感对单碱基错配有良好的分辨能力,完全互补DNA的检出限为8.0×10-13 mol/L。

金纳米粒子改性靛蓝染料的制备及性能研究

以2-硝基苯甲醛为稳定剂制备了金纳米粒子,进而合成了金纳米粒子改性靛蓝染料,通过X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外分光光度计(UV-vis)等确认了其结构。对染色棉织物进行了上染率、力学性能和抗菌性能等测试。研究结果表明:金纳米粒子改性靛蓝对棉织物的染色性能优于商业靛蓝,经其染色的棉织物具有良好的抗菌性能,对金黄色葡萄球菌与大肠杆菌的抑菌率分别为95%和90%。

SERS标记纳米粒子用于免疫识别

激光拉曼光谱技术近年来已成为研究生物分子结构常用的光谱手段. 尤其在研究水溶液中蛋白质的结构和构象方面发挥了重要作用. 然而, 常规拉曼光谱的信号强度很低, 限制了其在各个领域中的应用. 表面增强拉曼光谱(SERS)[1]和表面增强共振拉曼光谱(SERRS)技术可使信号增强6～10个数量级[2], 尤其是SERS技术已发展到检测单分子的水平[3～5], 更为其在生物方面的应用开拓了新的局面. 目前, 蛋白、抗体、 DNA和RNA等生物分子的标记方法种类繁多, 其中染料分子、同位素和酶等标记方法较为成熟. 随着纳米粒子合成技术的发展, 纳米粒子用于生物分子标记已成为研究的热点. Nie等[6]和Alivisatos等[7]用CdSe和CdS等半导体纳米晶实现在动物细胞核膜和肌动蛋白纤维的荧光标记. 但纳米晶的荧光谱带较宽, 多组标记难度较大. Porter等[8]将纳米粒子标记与SERS谱相结合应用于免疫反应.

智能型金纳米棒荧光探针的制备及其肿瘤细胞成像研究

开发能特异和灵敏检测基质金属蛋白酶-2(MMP-2)的智能型荧光分子探针,对于癌症的早期精准诊断与治疗至关重要。本文基于MMP-2特异性识别的多肽底物,利用一价铜离子催化的"点击"化学反应将荧光素(FITC)和多肽底物GPLGVRGY相偶联,与SH-PEG-COOH修饰的金纳米棒在EDC和Sulfo-NHS的作用下通过酰胺化反应,制备得到一种新的MMP-2特异性响应的荧光共振能量转移(FRET)金纳米棒探针GNR@FITC。体外重组酶检测实验、MTT实验及细胞共聚焦显微成像结果表明,该探针对MMP-2过表达小鼠乳腺癌细胞4T1表现出较好的特异性和检测灵敏度,具有进一步开发应用于乳腺癌早期诊断的极大潜力。