基于酶循环放大的DNA生物传感器用于检测食管鳞状细胞癌生物标志物蛋白PDGF-BB

食管鳞状细胞癌(ESCC)患者发病早期由于体内的肿瘤标志物种类少且含量低,难以在患病早期发现疾病从而快速反应并有效治疗。因此,找到一种合适的标志物对其进行快速高效检测是研究者亟待解决的问题。血小板衍生生长因子(PDGF-BB)在恶性肿瘤的早期诊断中具有极其重要的地位。该文基于酶循环放大荧光光谱设计了一种用于PDGF-BB检测的DNA生物传感器,利用特定位点剪切酶,实现了信号放大,检出限由1 fmol/L降至1 amol/L,大大提高了检测的灵敏度。该方法通过检测血液中PDGF-BB浓度,从而实现对ESCC的简单、快速、高效诊断,在生物化学和医学应用上具有重要价值。

生物纳米孔分析技术研究进展

生物纳米孔传感技术因其快速、低成本、无需荧光标记等优点,在化学和生物等诸多研究领域得到广泛应用,已发展成为一种新颖的、独具特色的单分子分析手段。该技术目前主要应用于DNA测序研究,同时在单分子分析领域也取得了令人瞩目的成就。该文简要介绍了生物纳米孔分析技术的原理和生物孔的种类,主要总结了近20年来生物纳米孔在DNA测序和单分子分析中的研究进展并予以了展望。

基于石英晶体微天平的信号放大技术在肿瘤标志物检测中的应用

石英晶体微天平(quartz crystal microbalance, QCM)是一种质量敏感型传感器,近年来被广泛应用于多个领域的分析检测.为了进一步提高检测灵敏度,开发了多种QCM信号放大方法.本文综合介绍了各种QCM信号放大方法,主要聚焦于肿瘤标志物检测中的应用,涉及对核酸序列、蛋白以及肿瘤细胞的检测. QCM的信号放大方法主要是基于质量放大的原理,主要放大技术包括:生物分子偶联、纳米颗粒偶联、生物催化产生不溶物沉淀、金属还原沉积、DNA复制/杂交、晶体原位生长.质量放大子的设计和使用大大增强了QCM的检测能力,提高了其检测灵敏度,拓宽了QCM的应用范围.

固体纳米孔分析技术的研究进展

纳米孔分析技术是一种低成本、无需荧光标记和扩增的单分子检测技术,其中基于固体材料的纳米孔由于稳定性高、耐受性好、尺寸可控、易于修饰等优点,在化学和生命科学等领域得到广泛应用。固体纳米孔主要由薄膜和管材料两种类型材料制备,其中常见的薄膜纳米孔包括氮化硅、二维材料、氧化铝以及聚合物薄膜,管材料主要包括玻璃毛细管和碳纳米管。本文总结了固体纳米孔分析技术的研究进展,展望了发展前景。

结合分支杂交链式反应与增强拉曼的DNA传感器

该研究建立了一种高灵敏度、高特异性的DNA检测方法,结合了分支杂交链式反应(B-HCR)与表面增强拉曼散射(SERS)两种技术,为实现这种结合,设计让靶DNA充当树枝状DNA大分子和SERS增强基底的衔接单元;基于经典的杂交链式反应而设计分支杂交链式反应(B-HCR),还充当了树枝状DNA大分子和SERS的接头。结合了B-HCR与SERS两种方式的优点,B-HCR使得在自组装中的每一轮生长都组装上更多的分支,从而实现拉曼活性基团的聚集;并结合SERS技术,增强放大信号,从而提高了灵敏度;而DNA杂交反应的序列特异性保证了整个方法对于给定靶DNA的特异性。所报道的方法具备较高的灵敏度,还证明了足够的特异性来区分具有相似序列的DNA。

肿瘤微环境刺激响应型上转换光动力诊疗体系的构建和发展

光动力治疗是一种新型的非侵入式肿瘤治疗方法,具有创伤性和毒性小、选择性好、无耐药性、可重复治疗等突出优点,在癌症的治疗上取得了显著的成效.为了增加光动力治疗的组织穿透深度,研究者提出构建基于上转换纳米颗粒(upconversion nanoparticles,UCNPs)的光动力诊疗探针(简称上转换光动力诊疗探针).基于发光共振能量转移过程,上转换光动力诊疗探针利用UCNPs在近红外光激发下发射的荧光激活负载的光敏剂发挥光动力疗效,有助于实现深层肿瘤的治疗.新型的上转换光动力诊疗探针通过多功能一体化的结构组合设计可以实现靶向运输、成像诊断以及刺激响应的按需治疗,是未来纳米医药发展的必然趋势.目前,研究者越来越关注构建基于肿瘤微环境刺激响应型上转换光动力诊疗体系,以提高治疗体系的靶向性,改善光动力治疗效果,并减小对周围正常组织的毒性.本工作主要讨论了基于pH、酶及过氧化氢刺激响应型上转换光动力诊疗体系的构建和发展,并对其发展前景进行了展望.