采用Cell-SELEX技术的核酸适配体在肿瘤靶向治疗的研究进展

阐述细胞-配体指数富集系统进化(Cell-SELEX)技术特点,以及通过该技术筛选得到的核酸适配体在肿瘤靶向治疗中的应用进展和挑战,通过查阅近年的相关文献,综述核酸适配体作为药物及药物载体在肿瘤靶向治疗中的应用研究进展。结果表明:基于Cell-SELEX技术筛选得到的核酸适配体在肿瘤靶向治疗中的疗效显著,可开发成为肿瘤靶向治疗的潜力药物及良好的药物载体。

核酸适配体筛选中单链DNA制备方法的研究进展

核酸适配体是人工合成的短链核酸,作为分子识别元件,能够与各类靶标物质高特异性、高亲和力的结合,分为单链DNA和RNA两种类型。其中单链DNA适配体由于其稳定性比RNA适配体更好而更受欢迎,因此得到广泛应用。核酸适配体筛选通常是通过配体指数富集系统进化技术(systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)实现的,筛选能否成功在很大程度上取决于其最关键的单链制备步骤,即将双链DNA转化为相应的单链DNA。目前,存在许多方法可以制备单链DNA,包括热变性法、生物素-链霉亲和素亲和分离法、变性胶电泳分离法、核酸外切酶消化法、不对称聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)法等。本文在总结文献报道的基础上,具体阐述了各种单链DNA制备方法的原理、优缺点及近5年的应用情况,并对这些单链DNA制备方法进行了比较和展望,以期能为成功筛选各类靶标的核酸适配体提供参考。

核酸适配体传感器在常见食源性致病菌检测中的应用及发展

食源性致病菌是食源性疾病的重要诱因,早期的筛查技术已不能满足对食源性致病菌的快速、准确检测要求。核酸适配体因其小尺寸、易修饰、亲和性高和热稳定等优点而被广泛应用,研究人员运用核酸适配体传感器开发了针对食源性致病菌的众多检测方法,用于快速筛查食源性致病菌。基于食源性致病菌的常用检测方法,总结归纳了核酸适配体的筛选程序,列举了核酸适配体传感器在食源性致病菌检测中的应用,分析了其在应对样品的快速高效检测要求时的发展趋势,以求为食源性致病菌的检测方法改进提供更多思路。

基于核酸适配体的SYBR Green I qPCR法检测鳗弧菌(Vibrio anguillarum)

鳗弧菌(Vibrio anguillarum)可感染鲈鱼、鳗鲡等多种水产养殖动物,是水产养殖中的重要病原菌,对其进行快速检测是病害防控的基础。利用鳗弧菌与其核酸适配体间较强的亲和特异性,通过核酸适配体来识别、结合鳗弧菌,然后以结合的核酸适配体为模板,进行SYBR Green I实时荧光定量PCR(qPCR)扩增,通过Ct值来定量检测鳗弧菌的浓度,从而建立了鳗弧菌的适配体-qPCR定量检测方法。从特异性、标准曲线、灵敏度、重复性和应用效果对该方法进行分析,表明该方法具有很强的特异性,能特异性地扩增鳗弧菌,且对哈维氏弧菌、溶藻弧菌、变形假单胞菌、大肠杆菌、嗜水气单胞菌和迟钝爱德华氏菌均无扩增;在10^(3)~10^(11) CFU/L的检测范围内有较好的线性关系,可用于鳗弧菌的定量检测;同时,该方法有较高的灵敏度和稳定性,其最低检测限为10^(3) CFU/L,组内和组间变异系数分别小于0.17%和1.98%;最后采用该方法对鱼体组织样品进行了应用检测,证明了该方法具有较好的可行性和应用性,可用于水产品或食品中鳗弧菌的定量检测。

小分子化学污染物广谱识别性核酸适配体的制备及其应用进展

作为新型生物识别材料,广谱识别性核酸适配体在食品和环境中小分子化学污染物及其结构类似物的同时检测中有很大的应用潜力。本文综述了有关腺苷受体拮抗剂、被非法滥用活性物质、抗炎药物、抗微生物药物、工业化学品、农药、类固醇雌激素和毒素等小分子化学污染物广谱识别性核酸适配体的筛选方法和优化策略,归纳总结了109条核酸适配体序列和平衡解离常数(或相对亲和力)及其所用的测定方法,并简要介绍了基于广谱识别性核酸适配体所开发的生物传感器,以期为食品和环境中小分子化学污染物快速检测产品的更新换代提供参考。

基于核酸适配体与DNA长距自组装的电化学传感器定量检测赭曲霉毒素A

目的开发一种基于核酸适配体与DNA长距自组装的电化学传感器用于赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)的快速、灵敏检测。方法在磁珠表面修饰核酸适配体,特异性识别OTA,并释放引物链。通过磁性分离将引物链分离出来,并利用电极界面的捕获探针(sulfhydryl modified captur probe,Cp)捕获引物链,从而引发两条辅助探针的级联杂交,形成长距DNA自组装结构。该结构的负电荷骨架可吸附大量带有正电荷的电活性分子亚甲基蓝(methylene blue,MB),产生显著的电化学信号,从而实现OTA的灵敏检测。结果传感器具有良好的特异性和稳定性,在最佳条件下,传感器的线性范围为0.012~0.120 pg/mL,相关系数为0.99225,检出限为0.6fg/mL。结论基于核酸适配体与DNA长距自组装技术,构建了一种用于OTA简单、快速、准确、灵敏检测的电化学传感器,为OTA的灵敏检测提供了新的视角。

核酸适配体在卵巢癌诊断中的研究进展

卵巢癌发病机制复杂,前期症状隐匿,早期诊断困难,辅助治疗易耐药,且晚期治疗缺乏有效手段,导致其预后较差,因此卵巢癌患者的早期诊断显得十分重要。核酸适配体相较于传统抗体具有显著优势,在癌症的基础研究和诊断治疗方面应用较为广泛。目前,已通过筛选获得多个适配体,并以此为基础设计了传感器用于卵巢癌诊断。本文综述了近年来卵巢癌适配体的筛选及基于适配体开发的传感器在卵巢癌诊断中的研究及应用进展。

核酸适配体生物传感器用于肝癌早期诊断的研究进展

甲胎蛋白和癌胚抗原作为肝癌的血清标志物,可用于肝癌的早期诊断。在本文中,描述了两种常见的基于核酸适配体的血清标志物检测方法,并对检测这两种标志物的光学生物传感器和电化学生物传感器的研究进展进行了综述。本文对这些生物传感器的性能进行了比较,为未来开发高灵敏度、高选择性的肝癌早期诊断新方法提供参考。

核酸适配体传感器在小分子药物检测中的应用研究进展

目的 为了准确定量检测易残留的小分子药物,利用核酸适配体强特异性和高亲和力的特点,已开发出多种小分子药物的核酸适配体传感器。本文对现有的几类小分子药物的核酸适配体传感器进行综述,从而促进核酸适配体传感器在小分子药物检测的开发与应用。方法 对近20年国内外关于多种小分子药物进行核酸适配体传感器开发的文献进行检索。结果 对核酸适配体传感器在解热镇痛类、麻醉类、抗生素类和激素类等几类小分子药物检测中的应用进行归纳总结,概述其基本原理,同时探讨核酸适配体传感器在分析检测中的应用前景。结论 为核酸适配体传感器在小分子药物检测的深入开发与应用提供借鉴。

核酸适配体在临床检测中的应用进展

核酸适配体是一种通过指数富集配体系统进化技术筛选获得的寡核苷酸片段,具有高亲和力、高特异性及能有效识别并结合靶标物质的特性。人类疾病的临床诊断通常采用高灵敏度的免疫学分析方法进行血液生物标志物检测。然而,基于抗体的测试系统存在一些缺点,这促使了对替代诊断分析方法的研究。核酸适配体由于其高亲和力及与靶标结合的特异性,现在被认为是很有前景的生物传感器的分子识别元件。目前,各种各样的适应感受器已经被设计用于检测多种分析物,特别是疾病生物标志物。尽管它们在模型系统中具有巨大的潜力和优异的特性,但这些基于核酸适配体的检测方法中只有少数被转化为临床诊断应用,未来需深入探索。

高效化学偶联的H1N1灭活病毒核酸适配体比色传感器

以A型H1N1灭活流感病毒为例,建立一种高灵敏、高特异、便于产业化和高生物安全性的快速检测高传染性病原体的方法——磁交联沉淀-纳米金联用(MCP-GNP)比色法。首先,利用磁珠上活化的羧基与灭活病毒表面上蛋白质的一级胺基之间高效的化学偶联实现对灭活病毒的捕获;其次,将核酸适配体与捕获了灭活病毒的磁珠进行孵育,核酸适配体特异性识别H1N1灭活病毒,磁性分离后热洗脱磁珠上结合的核酸适配体;再次,对热洗脱的核酸适配体进行聚合酶链式反应(PCR)扩增;最后,利用纳米金对单链引物和双链扩增产物吸附能力的差异,实现对H1N1灭活病毒的比色检测。以H5N1灭活病毒为阴性对照组,检出限(S/N=3)为1 ng/L,是本课题组之前报道的特异性电化学阻抗传感器检出限的1/900。利用上述方法首次实现了对低病毒载量临床H1N1灭活病毒阳性咽拭子样本的比色检测。未经优化的条件下,从灭活病毒捕获到检测的全流程在3 h内完成,初步展示了其临床应用价值。此外,文中所有比色检测结果均与荧光定量PCR技术的测量结果一致,证实了方法的可靠性。本文的核心创新点是利用化学偶联进行超低质量浓度灭活病毒捕获,无需对病毒核酸进行提取和富集,更加便捷。此外,本研究利用H1N1灭活病毒的DNA核酸适配体实现病毒的特异性检测,不直接检测活病毒,具有高生物安全性。

纳米金-核酸适配体可视化检测蜂蜜中恩诺沙星的方法研究

建立纳米金-核酸适配体可视化检测蜂蜜中恩诺沙星的方法。首先利用还原法合成纳米金(gold nanoparticles,AuNPs)颗粒,利用紫外分光光度计对实验原理进行验证,优化了实验条件,建立了恩诺沙星浓度和特定波长下吸光度值之间的关系式。同时也验证了该方法的特异性。所得线性回归方程在低浓度时为y=0.6377 x+0.89495,R^(2)=0.99026,方法检出限为0.018μg/mL;所得线性回归方程在高浓度时为y=0.04428 x+0.95578,R^(2)=0.99812,方法检出限为0.265μg/mL。方法具有一定的特异性。对恩诺沙星实际样品测定的回收率为95.5%~97.8%,相对标准偏差小于10%。方法操作方便简便,成本低,检测时间短,可用于畜产品中恩诺沙星快速定量检测。

核酸适配体在膀胱癌诊疗中的应用

膀胱癌是全球最常见的癌症之一,具有很高的复发率和死亡率。膀胱镜检查是临床诊断膀胱癌的金标准,但其侵入性会造成细菌感染引发炎症;尿细胞学检查虽具有无创和操作简便的优点,但对低级别膀胱癌的敏感性较低,容易产生假阴性。因此,寻找理想的诊断和预后生物标志物对于膀胱癌的精准诊疗具有重要价值。核酸适配体是具有特定三维构象的单链DNA或RNA片段,可以识别从小分子到肿瘤细胞在内的多种靶标类型。目前发现了多个能识别膀胱癌的核酸适配体,作为分子探针已在膀胱癌的早期诊断和治疗中发挥重要作用。本文将综述基于膀胱癌相关的核酸适配体筛选、表征以及核酸适配体在膀胱癌诊断和治疗应用方面的研究进展。

核酸适配体在抗生素分析检测中的研究进展

抗生素作为一种常用的疾病治疗药物,在生物医疗、公共卫生等领域中发挥着巨大作用.然而,当其通过食物链在人体内大量累积时,会对机体造成较大的危害.因此,针对食品、药品及环境中残留抗生素的高效检测至关重要.基于核酸适配体传感器的分析技术是一类简单、高效、灵敏的检测方法,在食品分析、环境监测和医药检测等领域有着广泛应用.该类方法借助多种酶促或非酶促核酸扩增策略,构建不同类型(荧光、比色、电化学等)的核酸适配体传感器来检测不同种类的抗生素,实现分析方法的高灵敏度和低检测限.文中综述了当前核酸适配体传感器在抗生素分析检测领域的应用及研究进展,并归纳总结了几类常见的抗生素分析方法的优缺点,最后对核酸适配体在抗生素分析领域的应用和发展进行了前景展望,并总结其未来发展趋势、研究焦点与挑战.

神奇的农残检测试纸条——用于有机磷农药残留检测的核酸适配体侧流层析试纸条

有机磷农药是农业生产中使用最广泛的农药之一,其大量使用造成了农作物表面、水体和土壤等环境中的农药残留,严重破坏生态环境,威胁人体健康。因此,快速、准确地检测环境中的有机磷农药残留对于控制农药使用和污染具有重要意义。传统色谱、光谱检测方法依赖于大型仪器和专业的技术人员,存在检测成本高、耗时长等缺点。因此,本文创新性地制备了一种基于核酸适配体的胶体金侧流层析试纸条,用于果蔬中有机磷农药残留的快速和准确检测。由于该试纸条具有灵敏、便携、易于操作的优点,能现场应用在实际的蔬菜样品检测中,具有很好的科普性和可推广性。另外,本科普实验操作过程逻辑清晰、内容详实,并且针对不同类别的人群,设计多样化的实验过程和实验方案,能够很好地激发大家对化学的兴趣和提升对食品安全的意识。

核酸适配体在心血管疾病诊疗中的应用及研究进展

心血管疾病(CVD)是全球主要致死性疾病之一[1],严重危害人类健康。核酸适配体具有高特异性与高亲和力,可高效检测多种生物标志物,提供高灵敏度和高特异性的诊断结果。在心血管疾病的诊治中核酸适配体对心肌肌钙蛋白、B型利钠肽等生物标志物具有高灵敏度和特异性的检测价值。同时作为靶向抑制剂,核酸适配体通过精准靶向心血管疾病相关分子如凝血因子和血小板蛋白、骨桥蛋白、前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶/kexin 9型(PCSK9)等而发挥治疗作用。随着分子生物学技术的进步,核酸适配体的筛选、合成及修饰技术持续优化,将进一步推动其在临床中的应用。

基于核酸适配体-质粒DNA复合物信号放大的荧光免疫传感技术

提出了一种简便、高灵敏的荧光免疫传感新技术,通过抗体/抗原/核酸适配体-质粒DNA复合物的特异性识别与双链质粒DNA与荧光染料SYBR GreenⅠ的嵌合作用,实现对血小板衍生增长因子BB(PDGF-BB)的检测。生物识别反应在微孔板中进行,PDGF-BB抗原与微孔板底部预包被的PDGF-BB抗体免疫反应后,加入核酸适配体-质粒DNA复合物与抗原形成夹心复合物。加入DNA双链嵌合染料SYBR GreenⅠ与夹心复合物的双链DNA部分结合可产生强荧光,其荧光强度可用于定量测定PDGF-BB浓度。实验考察了离子浓度、核酸适配体的延伸引物片段与质粒PUC19的反应比例、染料SYBR GreenⅠ浓度等分析条件对荧光信号的影响。在优化反应条件下,PDGF-BB检测的线性范围为0.2～200μg/L,检出限为0.1μg/L,并且实现了对人血清中PDGF-BB的定量检测。

粮食中AFB_(1)检测方法及核酸适配体技术应用进展

粮食谷物类食品是我国的主要食物,却极易受到真菌毒素的污染。在众多真菌毒素中,黄曲霉毒素B_(1)(AFB_(1))是毒性最高的真菌毒素之一。因此,快速、准确并且能够现场及时地对粮食中的AFB_(1)进行检测,对我国食品安全有着重要意义。本文针对目前粮食中AFB_(1)及其相关限量要求进行了概述,对AFB_(1)的检测方法研究进展进行了综述,重点介绍了新型的核酸适配体传感器技术在此领域的应用,并分析了各方法的优势与不足以供后续研究参考。

基于核酸适配体检测平台的设计模式

核酸适配体可用作信号识别元件,具有高亲和力、高特异性、高稳定性和易被修饰的特性。核酸适配体的检测平台包括核酸适配体探针和核酸适配体传感器,可精确、实时地检测生物分子,对临床疾病相关生物标志物的检测有较大的应用潜力。现将基于核酸适配体检测平台的设计模式作一综述,讨论其研究现状、局限性和未来发展方向。

α-鹅膏[蕈]毒环肽核酸适配体的筛选和结构分析

α-鹅膏[蕈]毒环肽(α-amanitin)是从致命鹅膏毒伞子实体中分离的多肽物质。本文采用配体指数富集系统进化(systemic evolution of ligand by exponential enrichment,SELEX)技术,以α-鹅膏[蕈]毒环肽为靶蛋白,以亲和填料epoxy-activated sepharose 6B为筛选介质,从体外合成的随机单链DNA文库中筛选其核酸适配体。经过12轮筛选,将第12轮筛选产物克隆测序,对获得的12条核酸适配体进行分析。二级结构预测分析表明,茎环和口袋结构为主要的结构形式,提示其可能是核酸适配体与α-鹅膏[蕈]毒环肽特异性结合的基础。对得到的核酸适配体进行特异性和灵敏度检测,其中E06核酸适配体的特异性最好,为核酸适配体检测蘑菇中α-鹅膏[蕈]毒环肽的残留奠定了基础。