基于邻苯二胺电聚合膜和PSS自组装的补体C_3压电免疫传感器

生物分子固定化或传感界面设计技术是研制压电免疫传感器的关键之一.本文结合电聚合膜和聚电解质静电吸附组装技术,提出了一种新的压电免疫传感器中生物分子固定化方法,研制成一种检测补体C3的压电免疫传感器.研究了pH值、抗体稀释比和温育温度等抗体的固定化条件,讨论了传感器采用这种固定化方法的响应与再生性能,并与戊二醛键合固定化法进行比较.结果表明,该传感器的响应频移值大,在补体C3浓度为7.75μg/mL时,采用该法频移值达239Hz,而采用戊二醛键合固定化法频移值仅163Hz;灵敏度高,最小检出浓度达0.078μg/mL;选择性较好,对同浓度的牛血清白蛋白(BSA)响应很小,仅为35Hz.此外,该传感器能重复使用20次以上,具有较好的再生性能.

胱胺自组装膜压电免疫传感器用于抗胰蛋白酶的测定

该文研制成一种基于胱胺自组装测定抗胰蛋白酶的压电免疫传感器。应用胱胺在石英晶体表面自组装一带有氨基的自组装膜,通过戊二醛交联,成功地固定抗胰蛋白酶抗血清,并用于抗胰蛋白酶的测定。详细考察了胱胺自组装情况,抗体包被和免疫反应的主要实验条件以及传感器的响应性能。在优化的实验条件下,传感器响应的线性范围0.23～23.9μg/mL,回归方程Y=44.25+12.47X,相关系数r=0.9933。

生物亲和性功能化纳米颗粒研究与应用

纳米技术是20世纪90年代发展起来的一项高新技术,对当今科学技术的发展产生了重大影响.纳米技术对生物技术、医学工程、临床诊断等生物医学研究领域的影响更是具有划时代的意义,尤其是为时五年的庞大的人类基因组计划已经完成,如何利用纳米技术在后基因组时代定量解析大量的基因数据,寻找及利用与各种生物功能和疾病相关基因的生物信息将比完成人类基因组计划本身更具挑战性.生物亲和性功能化纳米颗粒正是纳米技术、生物技术与材料制备技术三项尖端技术结合的代表,采用物理或化学方法制备的一系列用以在纳米尺度上研究细胞、亚细胞、单分子、原子的行为和相互作用机理的新型纳米材料.由于具有了生物亲和性和生物选择识别性,使生物亲和性功能化纳米颗粒的发展将为生命过程的机制阐明、人类疾病的机理研究、临床医学诊断和治疗提供全新的材料、技术和方法,可望在材料科学、生物化学、医学等领域得到重大应用.

纳米金颗粒增强信号的表面等离子体共振生物传感器用于甲氧檗因高灵敏检测的研究

报道了一种基于表面等离子体共振(SPR)生物传感器的高灵敏检测抗癌药物甲氧檗因的新方法.分别在纳米金颗粒和金膜表面修饰富含腺嘌呤(A)的DNA链,当存在甲氧檗因时,由于一个甲氧檗因分子可与4个A碱基相结合,从而使得修饰在纳米金颗粒和金膜表面的DNA形成稳定的双链结构,进而将功能化纳米金颗粒捕获在金膜表面.由于纳米金颗粒与金膜之间的电场耦合效应可增强SPR信号,从而可实现对小分子甲氧檗因的高灵敏、特异性检测.本方法的检测下限低至0.07 pmol/L,相对比色法和荧光法而言,降低了约5～6个数量级.以4种药物(盐酸小檗碱、青霉素G、硫酸庆大霉素、5-氟尿嘧啶)作为对照考察了该传感器的选择性,结果表明该传感器具有较好的选择性.

基于磷酸化修饰的核／壳硅纳米颗粒药物缓释体研究

采用反相微乳液体系中功能化基团同步修饰方法制备了包载抗肿瘤药物平阳霉素(PYM)的磷酸化核/壳硅纳米颗粒(PYM-PO4SiNP),考察了不同量的磷酸化修饰试剂对PYM-PO4SiNP的影响.结果表明,随着磷酸化修饰试剂量的增加,制备的PYM-PO4SiNP的电位逐渐降低,其包载的PYM的释放速率逐渐加快,但对颗粒的粒径没有明显影响.本文选择能使药物平稳、缓慢释放的磷酸化修饰试剂用量,制备了稳定性好、药物缓释时间长的PYM-PO4SiNP,其载药量和包封率分别为7.2%和37.81%,通过与CNE-2细胞共培育后,可以使CNE-2细胞的存活率逐渐下降,而磷酸化核/壳硅纳米颗粒PO4SiNP载体本身是没有毒性的.这一研究工作的开展拓宽了核/壳硅纳米颗粒在药物载体领域中的应用.

光固化纳米二氧化硅/环氧丙烯酸酯杂化涂料的制备与表征

通过在纳米SiO2粒子表面锚固热引发剂，然后在活性稀释单体中对纳米SiO2进行原位接枝聚合改性。将改性纳米SiO2和活性稀释单体的混合物直接与其他原料共混，制备了光固化纳米SiO2／环氧丙烯酸酯（EA）杂化涂料。采用傅立叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）、热重分析（TG）和涂膜性能试验等对杂化涂料的结构与性能进行了研究。结果表明，聚合物链段通过化学键接枝到了纳米SiO2粒子表面；改性后的纳米SiO2在杂化膜中分散良好；在引入改性纳米SiO2后，涂膜的耐热性、抗冲击性、硬度、附着力等性能得到显著改善。

一种基于二氧化硅微颗粒的基因载体的制备新方法

建立了一种基于二氧化硅微颗粒的基因载体的制备新方法.首先将正硅酸乙酯在乙醇和氨水环境下水解,合成得到二氧化硅微颗粒,然后通过静电作用将多聚赖氨酸修饰到硅微颗粒上,制备出可有效地结合DNA的基因载体.所制备的基因载体可将绿色荧光蛋白表达载体pEGFP导入COS-7细胞中,实现了绿色荧光蛋白的高效表达.本方法简便、快速,在基因转染与基因治疗研究领域具有较好的潜在应用价值.

一种新的PVC膜铬(VI)离子选择电极的研制及应用

以自制的硝基酞菁钯研制了PVC膜铬(VI)离子选择电极.在B R缓冲液(pH为1.97)中,电极在铬(VI)离子浓度为1.0×10-5mol·L-1～1.0×10-2mol·L-1范围内呈良好的线性关系,检测限为2.95×10-6mol·L-1.实验测得的电极响应斜率与混合价态离子斜率的理论推断值相符.在选定的条件下,大部分的离子对铬(VI)的测定基本无干扰,电极用于电镀废水铬(VI)离子的测定,结果令人满意.

基于原子力显微镜研究农药对溶菌酶淀粉样纤维化过程的影响

本文利用原子力显微镜(AFM)在分子水平上研究了三氯杀螨醇、氟氯氰菊酯、三唑酮和西维因四种农药对淀粉样纤维化过程的影响。结果发现,四种农药对溶菌酶淀粉样纤维的形貌特征均没有明显的影响。但是,三氯杀螨醇和氟氯氰菊酯缩短了淀粉样纤维生长的指数生长期,对溶菌酶淀粉样纤维化过程有促进作用,而三唑酮和西维因对纤维化过程没有明显的影响。结合表面等离子体共振技术和荧光光谱技术的分析结果,可以推测三氯杀螨醇和氟氯氰菊酯与溶菌酶结合后,使蛋白质构象发生变化而促进了淀粉样纤维的形成。本文不仅从分子水平上研究农药与淀粉样纤维化过程的关系,还有望为预防淀粉样变性疾病提供理论参考。

核酸适配体序列优化策略的研究进展

核酸适配体作为新兴的识别分子,具有高亲和力、高特异性、易合成修饰、设计灵活等优点,已经被广泛应用于化学、生物学、医学相关的多个领域。然而,核酸适配体往往存在序列较长、构型设计复杂、标记成本较高等缺点,因此在核酸适配体的应用中常常需要对其序列进行改造。该综述简要介绍了核酸适配体的性质和筛选过程,并从序列截短、裂分和拼接等方面对核酸适配体序列的改造策略进行了阐述。此外,还对核酸适配体序列改造方法的发展方向进行了展望。

金纳米颗粒介导不对称PCR:制备单链核酸的新方法

单链核酸杂交技术是现代医学生物学等领域诊断与检测的重要手段.传统不对称PCR制备单链核酸的方法,需要严格控制引物和模板数量及反复摸索退火温度,操作复杂.发展了一种利用金纳米颗粒介导的不对称PCR快速制备单链核酸的新方法.浓度为0.1～0.5nmol/L金纳米颗粒可显著改善PCR扩增特异性,提高扩增效率.在不对称PCR扩增中,加入合适浓度的金纳米颗粒方便快捷得到单链核酸产物,不需要进行复杂的条件优化等操作步骤.通过快速制备地中海遗传病两个点突变CD17(A→T)和IVS-2-654(C→T)位点的单链DNA靶序列,证实该方法是一种简便、有效的获得单链核酸的方法,有望在单链核酸技术领域发挥重要作用.

分子医学助力健康中国

"健康中国"战略是我国的基本国策,是促进我国卫生健康事业发展和提升人民健康水平的重要抓手,是推动我国医疗健康产业发展的重要引擎。以科技创新引领卫生健康事业发展,推动"健康中国"建设是科技工作者义不容辞的责任。现代医学已经进入分子医学时代,需要从分子水平去了解疾病发生、发展的过程和机制,从分子水平对疾病进行诊断和治疗,以及从分子水平预防预测疾病的发生。分子医学与分子科学、分子生物学相辅相生,发展分子医学依赖于分子科学家不断向生命健康领域深度进军。全文从我国医疗现状出发,阐述了发展分子医学的必要性,并以新冠病毒检测和生物医药研发的两个应用案例,介绍本研究团队在发展分子医学,造福人类健康上做出的探索。