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            2017年45卷12期

            評述與進展
            基于Cell-SELEX的核酸適配體在生化分析與生物成像中的應用
            堵玉林 , 莫柳婷 , 易婭莎 , 邱麗萍 , 譚蔚泓
            2017, 45(12): 1757-1765. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171337
            [摘要](918) [FullText PDF](77)
            摘要:
            基于Cell-SELEX的核酸適配體是指以活細胞為靶標物,通過指數富集的配基系統進化技術(Systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)從人工合成的DNA/RNA文庫中篩選得到的單鏈寡核苷酸。它能夠與靶標細胞高親和性、高特異性結合,具有分子量低、合成簡單、化學穩定性好、免疫原性低、易于功能化修飾等優點,已廣泛應用于生命科學研究領域。本文綜述了基于Cell-SELEX技術篩選的核酸適配體在腫瘤細胞檢測、分析和成像方面的研究進展,并對核酸適配體研究的發展前景和趨勢進行了展望。
            生物納米孔道技術在非基因測序方面的研究與應用
            楊潔 , 李爽 , 武雪原 , 龍億濤
            2017, 45(12): 1766-1775. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171201
            [摘要](762) [FullText PDF](42)
            摘要:
            納米孔道分析技術是一種低成本、快速、無需標記的單分子檢測技術,僅有20多年的發展歷史,在DNA單分子測序領域展示出較好的應用前景,現已有商業化的產品面世且趨于成熟。越來越多的研究表明,納米孔可作為一個通用的單分子傳感器。本文綜述了生物納米孔道分析技術對蛋白質、多肽和核酸等單個分子與孔道間相互作用、動力學和熱力學過程的實時監測以及多種生物大分子和金屬離子的定量檢測等方面的研究進展。在納米孔技術中,電化學檢測系統也十分重要,本文還特別介紹了高帶寬及超低電流分辨儀器和相關軟件的相關進展。
            基于金屬納米簇的電化學發光分析應用研究進展
            姜暉 , 王雪梅
            2017, 45(12): 1776-1785. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171292
            [摘要](976) [FullText PDF](57)
            摘要:
            近年來,基于金屬納米簇結構的電化學發光(Electrochemiluminescence,ECL)特性發展新型分析檢測方法已成為分析化學領域的研究熱點。金屬納米簇作為一類介于分子和常規納米顆粒之間的材料,其發光特性備受關注。本文對近年來基于金屬納米簇ECL分析的研究進展進行了評述,按配體分類簡要介紹了與ECL相關的納米簇的制備方法,以及納米簇ECL研究的機制與應用,針對提高納米簇ECL性能問題,重點討論ECL增強和生物信號放大方法這兩個主要的策略。此外,本文還對納米簇在ECL體系中作為能量轉移受體的應用進行了評述。
            電感耦合等離子體質譜用于多組分免疫分析研究進展
            孫公偉 , 洪偉哲 , 張鈺清 , 胡志安 , 邢志 , 張四純 , 張新榮
            2017, 45(12): 1786-1794. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171324
            [摘要](830) [FullText PDF](58)
            摘要:
            免疫分析在臨床醫學檢測領域具有重要的地位。本課題組提出了基于電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)的免疫分析方法,利用元素標記技術結合ICP-MS檢測實現多組分免疫分析。隨后,研究人員在該領域做了大量研究工作,證明該方法可用于從小分子、蛋白質、核酸到細胞等一系列生物樣品的檢測。本文綜述了基于ICP-MS免疫分析方法的特點,對其發展方向進行了展望,希望為該領域的研究工作提供參考。
            核酸適配體在多肽研究中的應用
            覃詩雅 , 陳南迪 , 王青 , 黃晉 , 何曉曉 , 劉劍波 , 郭秋平 , 羊小海 , 王柯敏
            2017, 45(12): 1795-1803. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.170272
            [摘要](738) [FullText PDF](33)
            摘要:
            多肽在生命體的生理過程中發揮著重要作用,其生理功能一直是生物學、藥理學和醫學等領域的重要研究內容。核酸適配體是經體外篩選獲得的單鏈DNA或RNA,能與靶標高親和力、高特異性地結合,有"化學抗體"或"化學家的抗體"之稱。以多肽為靶標篩選獲得的核酸適配體主要有兩大用途:一是基于其識別功能,作為親和試劑來建立分析檢測方法或開展生物成像研究;二是基于它們的生物學活性,作為拮抗劑在活體水平影響靶標多肽的正常功能,阻礙下游信號通路,從而對疾病進行治療。本文總結了近年來以多肽為靶標篩選的核酸適配體在體內及體外的用途,并探討了其在篩選、表征及應用中存在的問題,并對其未來的發展趨勢進行了展望。
            磷酸化肽富集新方法研究進展
            徐林楠 , 白玉 , 劉虎威
            2017, 45(12): 1804-1812. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171338
            [摘要](874) [FullText PDF](38)
            摘要:
            對組成復雜的生物樣品中的低豐度磷酸化肽進行預富集,能夠消除高豐度非磷酸化肽等干擾組分,從而提高磷酸化肽在質譜分析中的靈敏度,獲得更好的檢出和鑒定結果。在磷酸化肽富集過程中,對磷酸化肽具有選擇性親和作用的富集材料是實現對磷酸化肽特異高效富集的關鍵,多種具有不同類型親和作用的富集材料已在磷酸化肽富集研究中得到了應用;而在材料形貌、富集操作形式、磷酸化肽富集特異性等方面,研究者們也不斷在現有磷酸化肽富集材料的基礎上進行多樣化的改進。本文分別從不同類型親和作用的磷酸化肽富集材料以及磷酸化肽富集方法改進兩方面,對近年來磷酸化肽富集方法的研究進展進行了評述。
            原子力顯微鏡-熒光顯微鏡聯用技術在活細胞單分子檢測中的應用
            秦格格 , 李文慧 , 徐家超 , 寇曉龍 , 趙容 , 羅放 , 方曉紅
            2017, 45(12): 1813-1823. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171313
            [摘要](682) [FullText PDF](24)
            摘要:
            原子力顯微鏡(Atomic force microscopy,AFM)及熒光顯微鏡(Fluorescence microscopy,FM)是目前活細胞單分子分析檢測中最常用的兩種工具。結合兩種顯微鏡的優勢,發展高時空分辨、多功能的AFM-FM聯用技術成為近年該領域的研究熱點。本文簡述了AFM單分子力譜和FM單分子熒光成像的原理,總結了AFM-FM聯用系統在儀器研制方面的發展概況,并結合本課題組在應用AFM-FM聯用技術研究細胞膜上配受體相互作用等方面的工作,介紹了其在活細胞單分子檢測中的應用進展。
            微生物燃料電池在傳感分析中的應用及研究進展
            宋榮斌 , 張劍榮 , 朱俊杰
            2017, 45(12): 1824-1830. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171303
            [摘要](730) [FullText PDF](36)
            摘要:
            微生物燃料電池(Microbial fuel cell,MFC)是一種利用微生物將化學能直接轉化為電能的裝置。近年來,除改善微生物燃料電池的輸出性能外,研究者也不斷開發其在傳感分析中的應用?;谖⑸锶剂想姵氐膫鞲蟹治鲅b置無需外加電源,具有操作簡單、可連續檢測等優點,是一種極具應用前景的傳感分析技術。本文依據這些傳感分析裝置的用途進行分類,主要綜述了微生物燃料電池在檢測分析生化需氧量(BOD)、揮發性脂肪酸、毒性物質、微生物活性和數量以及其它方面的研究,并對其發展趨勢和應用前景進行了展望。
            基于Mn摻雜ZnS量子點的室溫磷光傳感應用的研究進展
            吳鵬 , 張金懿 , 嚴秀平
            2017, 45(12): 1831-1837. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171236
            [摘要](659) [FullText PDF](36)
            摘要:
            與一般有機染料分子相比,半導體材料量子點具有優異的光學性能,在多個領域得到了廣泛的應用。量子點具有窄而對稱且可調的發射波長、寬激發強吸收、抗光漂白能力強以及水溶性好等諸多優勢,引起了研究者廣泛關注。為了增加量子點的斯托克斯位移從而很好地避免量子點的自猝滅現象,引入摻雜物是一種很有效的方式。摻雜量子點不僅保留了量子點原有的優點,而且還賦予量子點額外的優異性能。如Mn摻雜ZnS量子點生物相容性好,不含Cd和Hg等有害元素,而且Mn2+的加入使其具有優異的室溫磷光特性。磷光檢測能很好地避開生物背景熒光的干擾,使得Mn摻雜ZnS量子點能夠廣泛應用于磷光生物分析。本文綜述了Mn摻雜ZnS量子點在室溫磷光分析中的研究進展,著重介紹了幾種具有啟發意義的設計策略,包括其發光機理以及應用于離子、分子以及生物大分子等的檢測。
            熒光/化學發光探針成像檢測超氧陰離子自由基的研究進展
            張雯 , 張嬌 , 李平 , 張衛 , 肖海濱 , 唐波
            2017, 45(12): 1838-1844. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171334
            [摘要](1103) [FullText PDF](66)
            摘要:
            超氧陰離子自由基(O2·-)是細胞內氧氣單電子還原后最先產生的一類含氧的高活性物種(活性氧,ROS),與生命過程息息相關。正常穩態濃度的O2·-起重要的信號調控作用,包括細胞的增殖、分化、自噬等。但O2·-濃度的異常,又與癌癥、神經退行性疾病、糖尿病等多種疾病的發生發展密切相關。因此,監測O2·-濃度的變化對揭示相關疾病的機理具有至關重要作用。由于熒光成像檢測方法具有諸多優勢,發展高靈敏、高選擇性檢測O2·-的熒光探針成為揭示相關疾病發生發展分子機制的關鍵切入點。近年來,隨著熒光顯微技術的發展,研究者開發了多種熒光/化學發光探針,實現了對細胞及活體內O2·-水平的可視化監測。本文綜述了近五年用于檢測O2·-的分子探針、納米探針、蛋白探針以及化學發光探針的研究進展,并對其發展前景進行了展望。
            異元素摻雜碳點的制備及其在生物成像中的應用
            劉慧 , 劉夢麗 , 侯鵬 , 黃承志
            2017, 45(12): 1845-1856. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171296
            [摘要](1497) [FullText PDF](102)
            摘要:
            熒光碳點具有良好的生物相容性和優良的抗光漂白能力,因此碳點在生物熒光成像方面的應用潛力受到廣泛關注,但是碳點相對較低的熒光量子產率和缺乏近紅外熒光發射的缺陷限制了碳點在熒光成像分析中的應用。隨著異元素摻雜對碳點結構和熒光性質的改善,碳點被越來越廣泛地用于生物成像。本文對近年來元素摻雜碳點的合成方法、異元素摻雜對碳點光學性質的影響和元素摻雜碳點在成像分析中的進展進行了綜述,并對其應用前景進行了展望。
            氟固相萃取輔助的生物分子質譜分析新方法
            張程 , 嚴天旸 , 陳川 , 陸豪杰
            2017, 45(12): 1857-1864. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171297
            [摘要](835) [FullText PDF](42)
            摘要:
            氟固相萃?。‵luorous solid-phase extraction,FSPE)是一種基于全氟化合物之間氟-氟相互作用的固相萃取技術,通過在目標分子上進行氟標簽衍生,利用高氟化固相吸附劑實現特異性的分離純化。這一技術在有機合成、催化,以及化學和生物分離分析等諸多領域應用廣泛。近年來,由于氟固相萃取和生物質譜技術之間良好的兼容性,兩者聯用結合的分析方法受到了研究者的廣泛關注。本文在簡要介紹氟固相萃取技術原理的基礎之上,重點綜述了其在生物質譜分析領域中的應用,并對其發展前景進行了展望。
            窄內徑多孔層開管柱的制備及在液相色譜中的應用
            李若男 , 王亞楠 , 彭曼華 , 汪夏燕 , 郭廣生
            2017, 45(12): 1865-1873, 1881. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171311
            [摘要](608) [FullText PDF](28)
            摘要:
            近年來,微納分離技術由于其內在的優勢而受到越來越多的關注。多孔層開管柱是一種重要的微分離柱形式,與粗內徑的多孔層開管柱(> 25 μm)相比,窄內徑的多孔層開管柱具有更高的分離效率和更低的試劑消耗量。本文綜述了內徑≤ 25 μm的窄內徑多孔層開管毛細管柱的制備方法、與質譜檢測聯用技術以及在液相色譜中的應用研究進展,對其發展前景進行了展望。
            研究報告
            基于免疫磁性納米球快速高效準確檢測淋巴結轉移癌細胞
            馬旭妍 , 秦銀輝 , 漆楚波 , 吳玲玲 , 張志凌 , 夏和順 , 龐代文
            2017, 45(12): 1874-1881. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171298
            [摘要](875) [FullText PDF](33)
            摘要:
            發展了一種基于免疫磁性納米球(IMNs)快速、高效、準確檢測淋巴結轉移癌細胞(LNMCCs)的策略。首先利用本課題組發展的方法制備了具有磁性和生物靶向雙功能的IMNs,然后利用IMNs通過免疫磁分選對淋巴結轉移癌病人淋巴結穿刺物中的LNMCCs進行分離和富集,最后采用瑞氏染色法和免疫細胞化學(ICC)對富集的LNMCCs進行鑒定,實現對LNMCCs的快速高效準確檢測。免疫磁分選實現了LNMCCs的分離和富集,可以有效降低淋巴結穿刺物中的背景干擾;瑞氏染色法和ICC鑒定為準確診斷提供了更多可靠依據,因此,傳統細胞學敏感性、特異性和診斷準確率不高的問題得到明顯改善。其次,淋巴結穿刺物與IMNs的孵育只需5 min,簡便快速,完整保留了LNMCCs的形態學特征,為淋巴結轉移癌(LNMC)的分類和后續病理學分析提供了重要基礎。此外,IMNs對淋巴結穿刺物中上皮來源癌細胞的特異性捕獲可以確診捕獲的細胞為LNMCCs,實現了LNMC和惡性淋巴瘤的鑒別診斷。最后,采用本方法檢測了110例病人淋巴結穿刺物中的LNMCCs,總診斷準確率高達98.2%,特異性為100.0%,敏感性為98.0%,相比于傳統細胞學診斷都有明顯的提高。因此,IMNs用于LNMC病人淋巴結穿刺物中LNMCCs的檢測是一次新的嘗試,為LNMC的診斷和研究提供了新思路。
            二氧化鈦光催化產生超氧自由基的形態分布研究
            王丹 , 趙利霞 , 張輝 , 郭良宏
            2017, 45(12): 1882-1887. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171378
            [摘要](935) [FullText PDF](51)
            摘要:
            超氧陰離子自由基(O2·-)是TiO2光催化反應過程中產生的重要活性氧物種。本研究使用硝基四氮唑藍(NBT)作為超氧自由基捕獲劑,將其與TiO2混合后光照,研究TiO2光反應過程中產生的總O2·-;然后采用連續流動-分光光度法,將TiO2光照后,再與NBT混合,研究TiO2光反應過程中表面吸附的O2·-。在此基礎上,研究了3種不同晶相TiO2(銳鈦礦、金紅石、P25)光催化反應中生成的總O2·-和表面吸附的O2·-。結果表明,3種不同晶相TiO2的總O2·-生成量依次為P25 >銳鈦礦>金紅石;而表面吸附的O2·-的生成量相差不大,銳鈦礦表面吸附O2·-略高。不同于以往僅對光催化反應中總活性氧(ROS)檢測,本研究同時還對吸附在顆粒物表面ROS的產生和分布進行研究,有助于加深光催化污染物降解和微生物消毒作用機制的認識和理解。
            利用迭代軟閾值方法抑制恒時演化類核磁共振實驗中的采樣截斷偽峰
            蔣濱 , 何曉敏 , 楊運煌 , 張許 , 周欣 , 李從剛 , 楊代文 , 劉買利
            2017, 45(12): 1888-1894. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171218
            [摘要](697) [FullText PDF](38)
            摘要:
            采樣截斷,即信號衰減殆盡之前結束采樣,會在核磁共振(NMR)譜圖中引入振蕩狀偽峰,進而影響譜圖質量。在多維核磁共振實驗中,為減少實驗時間并為后續脈沖序列保留自旋相干,采樣必然在信號衰減完畢之前結束,因此采樣截斷在所難免。變跡法(窗函數法)可以抑制采樣截斷造成的偽峰,但會導致譜峰增寬。線性預測也有助于減小截斷偽峰。采樣截斷最嚴重的場合,是在恒時演化類實驗中。這類實驗的間接維演化時間固定,因此間接維采樣信號強度沒有表觀衰減。本研究提出的迭代軟閾值方法(Iterative Soft Thresholding,IST)雖然因為調節參數困難而在一般場合中應用受限,但恒時演化類(Constant time,CT)NMR實驗的間接維信號缺沒有表觀衰減,這為IST處理參數設置提供了簡化條件。本研究通過數據模擬和實驗數據,證明了IST是抑制CT-NMR實驗中采樣截斷偽峰的有效方法,并與其它相關方法進行了對比。
            光電子調控的聚苯胺氧化還原反應用于銅離子可視化檢測
            楊芊薈 , 郝青 , 雷建平 , 鞠熀先
            2017, 45(12): 1895-1902. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171290
            [摘要](925) [FullText PDF](37)
            摘要:
            構建了由中間價態聚苯胺(ES-PANI)和二氧化鈦(TiO2)納米粒子組成的光致變色檢測平臺,用于痕量銅可視化檢測。在紫外光激發下,ES-PANI(墨綠色)會被TiO2產生光生空穴氧化為完全氧化態聚苯胺(深藍色);隨著Cu2+的加入,ES-PANI生成還原態聚苯胺(淺黃色),導致一系列可由肉眼觀測到的顏色變化。光致變色過程中的顏色轉變取決于Cu2+調控的不同價態聚苯胺。本方法結合了光電化學和可視化檢測的優點,在Cu2+的檢測中表現出了高選擇性和靈敏度,檢出限為0.4 μmol/L。采用Photoshop軟件讀取綠通道平均強度值和用酶標儀記錄紫外吸收值,發展了另外兩種定量檢測方法。此外,將本方法用于人類頭發實際樣品中Cu2+的定量檢測,回收率令人滿意。所建立的檢測平臺簡單、成本低廉,無需復雜的儀器即可在幾分鐘內同時檢測多種樣品。這種光電子調控的比色策略為設計新型比色檢測平臺提供了新思路,并且可望應用于臨床快速診斷便攜試劑盒的開發。
            基于雜交鏈式反應輔助多重信號放大的端粒酶靈敏檢測
            曹亞 , 康明揚 , 陳紅 , 唐盈盈 , 馮暢 , 趙婧 , 李根喜
            2017, 45(12): 1903-1908. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171340
            [摘要](1069) [FullText PDF](36)
            摘要:
            端粒酶是真核細胞維持端粒長度的關鍵逆轉錄酶,其生物活性的高低可以為多種癌癥的臨床診斷和預后治療提供有價值的信息。本研究以人宮頸癌細胞(HeLa細胞)裂解液中的端粒酶為研究對象,通過借助雜交鏈式反應輔助多重信號放大策略,提出了一種新穎、靈敏的檢測端粒酶電化學方法。首先將端粒酶的延伸引物自組裝在金電極表面,當端粒酶存在時,端粒酶能夠催化引物的延伸,產生與發卡環探針H1部分互補的序列,進而引發雜交鏈式反應,形成由兩個發卡環探針(H1和H2)交替雜交而形成的DNA長鏈。由于H1和H2末端均修飾有生物素,加入鏈霉親和素修飾辣根過氧化物酶后,辣根過氧化物酶被被連接到電極表面,催化鄰苯二胺氧化生成2,3-二氨基吩嗪,產生顯著的電化學信號。實驗結果表明,本研究建立的端粒酶電化學檢測方法高效、可行,線性范圍寬,靈敏度高,可以檢測每毫升10個HeLa細胞裂解液中的端粒酶。本方法具有較好的選擇性,能有效區分端粒酶和對照蛋白。
            基于Mn摻雜ZnS量子點磷光內濾效應檢測β-葡萄糖醛酸酶
            唐丹丹 , 張金懿 , 侯賢燈 , 吳鵬
            2017, 45(12): 1909-1914. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171216
            [摘要](690) [FullText PDF](26)
            摘要:
            高效熒光內濾分析的關鍵是使猝滅劑的吸收峰與熒光團的激發峰或發射峰最大限度地重疊。本研究將Mn摻雜ZnS量子點(Mn-ZnS QDs)作為內濾體系的熒光體,4-硝基苯-β-D-葡糖苷酸(PNPG)作為吸收體,實現了β-葡萄糖醛酸酶(GUS)的特異性檢測。PNPG的吸收光譜與Mn-ZnS QDs的激發光譜大幅重疊,能夠高效猝滅Mn-ZnS QDs的磷光。由于Mn-ZnS QDs具有較大的斯托克斯位移(約300 nm),其激發光譜和發射光譜與GUS的酶解產物PNP的吸收光譜幾乎無重疊,因而實現了GUS的磷光Turn-on檢測。此外,Mn-ZnS QDs具有優異的室溫磷光性質,可以避開生物組織熒光背景,從而可有效應用于生物樣品分析。據此建立了一種基于內濾效應的GUS磷光探針,實現了對大腸桿菌的測定。本方法在最優的實驗條件下對10-300 U/L的GUS有線性響應,檢出限為7 U/L,且本策略相對于紫外-可見光譜法有很好的抗基底干擾能力。
            基于稀土離子介導石墨烯量子點熒光開關的凝血酶生物傳感器
            韋甜甜 , 梁汝萍 , 邱建丁
            2017, 45(12): 1915-1920. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171293
            [摘要](501) [FullText PDF](22)
            摘要:
            稀土離子(Er3+)可與熒光石墨烯量子點(GQDs)表面的含氧基團發生配位,在Er3+介導下形成高配位數的GQDs/Er3+配合物,引起GQDs聚集而使其熒光減弱。凝血酶(Tb)中的氮和氧等原子可與Er3+發生配位作用,從而與GQDs競爭結合Er3+,減弱了GQDs與Er3+的作用而使其熒光恢復。通過檢測GQDs的熒光即可實現對Tb活性的高靈敏分析,構建了基于Er3+介導GQDs熒光開關的Tb傳感方法,采用透射電鏡、原子力顯微鏡、紅外吸收光譜以及熒光光譜等對傳感機理進行了研究。本方法對Tb的檢出限低至0.049 nmol/L,其它蛋白質對Tb檢測無明顯干擾,實際樣品中Tb加標回收率為98.0%~105.3%,相對標準偏差為0.6%~4.2%。
            親水作用色譜/質譜聯用方法用于膀胱癌患者血清代謝組學研究
            鄭思佳 , 王晴晴 , 王曉琳 , 趙欣捷 , 許國旺
            2017, 45(12): 1921-1929. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171286
            [摘要](745) [FullText PDF](39)
            摘要:
            膀胱癌是泌尿系統最常見的惡性腫瘤之一,具有高發病率、高復發率和高進展率的特點。本研究應用69個極性代謝物標樣選擇合適的分離系統,建立了兩性離子親水作用色譜/質譜聯用的代謝組學分析方法。本方法線性范圍較寬,檢出限低于ng/mL數量級。將本方法用于血清代謝組學分析,85%以上代謝物峰面積的RSD < 30%。對64例膀胱癌患者和32例正常人的血清進行代謝組學研究,發現溶血磷脂酰膽堿、游離脂肪酸、氨基酸、膽汁酸、有機酸、核苷等在患病組和正常組中存在顯著差異。經篩選和驗證,甘磷酸膽堿、胱氨酸、十二碳烯酸、二十碳烯酸和鵝去氧膽酸5種代謝物可以作為區分膀胱癌和正常人的潛在標志物。本研究結果表明,基于親水作用色譜/質譜聯用的代謝組學方法是發現癌癥診斷潛在生物標志物的有效手段。
            基于半導體聚合物量子點的羧酸酯酶比率熒光傳感
            操婷婷 , 孫軍勇 , 高峰
            2017, 45(12): 1930-1936. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171320
            [摘要](914) [FullText PDF](29)
            摘要:
            建立了以半導體聚合物聚[(9,9-二辛基芴)]量子點(PFO Pdots)為熒光探針的羧酸酯酶(CaE)比率型熒光傳感方法。帶負電荷的PFO Pdots與帶正電荷的聚乙烯亞胺(PEI)通過靜電作用形成納米復合物Pdots@PEI,在440和467 nm處有兩個熒光發射峰。在CaE作用下,CaE的底物熒光素二乙酸酯(FDA)水解生成帶負電的產物熒光素,此物質與帶正電荷的Pdots@PEI之間由于靜電作用距離拉近,兩者可以發生共振能量轉移,導致能量供體Pdots@PEI的熒光強度逐漸減弱,而熒光素的熒光強度逐漸增強?;赑dots@PEI的熒光減弱和熒光素的熒光增強所構成的熒光強度比率關系,建立了選擇性檢測CaE的新方法。在最優實驗條件下,本方法對CaE檢測的線性范圍為0.75~50.00 U/L,檢出限為0.75 U/L(S/N=3)。將本方法用于兔血液中CaE含量的檢測,結果令人滿意。
            溶液中蛋白質的氣液荷電萃取電離質譜研究
            寇偉 , 張華 , KonstantinChingin , 陳煥文
            2017, 45(12): 1937-1943. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171358
            [摘要](722) [FullText PDF](17)
            摘要:
            利用自主研制的氣液荷電萃取電離裝置實現了溶液中蛋白組分的荷電萃取電離直接質譜分析。系統考察了所用氣體種類、氣泡路徑長度、溶液電壓、氣壓等條件對溶液中溶菌酶等蛋白荷電萃取電離的影響,以期得到最佳蛋白質信號。在以CO2為萃取氣體、氣泡路徑長度32 cm、溶液電壓+2 kV、氣壓0.05 MPa條件下,溶菌酶在水、純水稀釋200倍尿液、未稀釋尿液中的濃度分別為1×10-8 mol/L、1×10-7 mol/L、1×10-5 mol/L時獲得譜圖信噪比(S/N ≥ 3)類似,信號強度不受樣品管內徑大小影響,所用尿液最小體積為6 mL,但對珍稀樣品可進一步減少用量。與ESI-MS相比,本方法獲得更多低價態蛋白質離子,對溶液中的小分子基體、無機鹽具有更強的耐受性,且辣根過氧化物酶經氣液苛電萃取電離能保留53.9%活度。本方法具有無需復雜樣品預處理、無化學試劑污染的特點,有望為分析復雜基質中蛋白質提供一種新方法。
            類固醇激素的低溫等離子體質譜研究
            夏凱敏 , 翁國鋒 , 王志鵬 , 王方軍 , 肖春雷 , 潘遠江 , 吳軍
            2017, 45(12): 1944-1950. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171401
            [摘要](604) [FullText PDF](26)
            摘要:
            將自行設計和搭建的低溫等離子體裝置作為離子源,成功地與常壓高分辨質譜結合,并將其用于類固醇樣品的定性分析。與常規電噴霧質譜相比,用低溫等離子體質譜檢測類固醇樣品具有樣品前處理簡單、譜圖干擾少等優點。對類固醇樣品進行了一級質譜以及串聯質譜的表征,發現其一級譜圖能夠體現出類固醇化合物的結構穩定性,而在串聯質譜圖中則出現了較多的丟水碎片。本工作結合能量計算詳細比較分析了典型類固醇樣品在碰撞誘導解離(CID)碎裂過程中的丟水過程。另外,通過比較二級質譜的不同以及對其碎裂過程的分析推測,睪酮和去氫表雄酮這對同分異構體得以區分。
            電化學發光分析法測定糖尿病相關二肽
            方晨 , 鄭麗娟 , 翟蘇燕 , 屠一鋒
            2017, 45(12): 1951-1955. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171284
            [摘要](648) [FullText PDF](16)
            摘要:
            將納米金粒子負載于氧化銦錫導電玻璃(ITO)表面作為電化學發光(ECL)工作電極,建立了簡單、快速測定二肽的方法。采用透射電鏡、掃描電鏡、電化學和光譜等技術方法表征材料和所制備電極的性能。在最優條件下,組氨酸-丙氨酸二肽分子(His-Ala)對魯米諾在此電極上的ECL有顯著的猝滅作用,從而可以對二肽進行檢測。在2.44×10-11~1.22×10-7 mol/L濃度范圍內,ECL響應和二肽濃度有良好的線性關系,檢出限為2.42×10-12 mol/L(S/N=3)。人體內胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)在二肽基肽酶Ⅳ(PDD-Ⅳ)作用下失去活性并釋放出同量的His-Ala二肽,因此,本方法可通過測定血液中二肽濃度間接測定GLP-1,以及評估PDD-Ⅳ和其抑制劑的活性。上述DPP-Ⅳ抑制劑可調節2型糖尿病人血液GLP-1在正常水平,是糖尿病研究和治療中具有潛在價值的藥物設計靶點。
            點擊功能化的葉酸受體靶向熒光納米探針用于腫瘤細胞成像
            劉仁勇 , 張忠平
            2017, 45(12): 1956-1962. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171125
            [摘要](1348) [FullText PDF](23)
            摘要:
            采用點擊化學偶聯法對熒光二氧化硅納米粒子表面進行葉酸功能化修飾,構建了一種葉酸受體靶向的熒光納米探針,并成功用于腫瘤細胞的成像研究。首先通過St ber法制備包裹釕聯吡啶的熒光二氧化硅納米粒子(RSiNPs),然后利用疊氮化硅烷偶聯劑(Az-PTES)的水解反應在其表面引入疊氮基團,最后通過點擊化學反應將炔丙基葉酸衍生物偶聯到粒子表面。利用紅外光譜對其偶聯前后的疊氮基特征峰(2105 cm-1)進行表征,證實了葉酸功能化的熒光納米探針(RSiNPs-Folate)已被成功制備。在生理pH條件下,以458 nm為激發波長,RSiNPs-Folate在601 nm處發射較強的紅色熒光,且光穩定性較好。細胞成像結果表明,這種葉酸受體靶向的熒光納米探針能夠有效地標記葉酸受體呈陽性的人宮頸癌細胞(HeLa),而葉酸受體呈陰性的人肺癌細胞(A549)未觀察到明顯的熒光。葉酸競爭性結合實驗證明了這種葉酸受體介導的腫瘤細胞成像機制。此探針能夠實現混合細胞體系中HeLa細胞的選擇性識別與熒光成像。與酰胺化反應偶聯葉酸相比,這種點擊功能化的納米探針的合成方法簡單、反應條件溫和、產率高,可用于不同腫瘤細胞的熒光標記與成像。
            取代硼酸與羥乙基胺化合物間的相互作用研究
            龐紀磊 , 劉云春 , 劉震
            2017, 45(12): 1963-1970. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171312
            [摘要](853) [FullText PDF](13)
            摘要:
            取代硼酸與順式二羥基化合物間的可逆的共價相互作用為糖蛋白和糖等重要生物分子的識別和分離提供了獨特的親和作用。為了獲得良好的選擇性,以β-激動劑與β-阻斷劑這兩類典型的羥乙基胺化合物為研究對象,利用核磁共振和高效液相色譜研究了它們與苯硼酸間的相互作用。研究結果表明,在高pH值條件下,羥乙基胺化合物與苯硼酸間存在強親和作用,而在低pH值條件下,該親和作用變弱甚至消失。這種pH值調控的相互作用表觀上與順式二羥基和苯硼酸間的硼親和作用很相似。但是,與硼親和作用機理不同,質子化溶劑的存在能加強這種相互作用,而非質子化溶劑的存在會破壞相互作用。本研究為深入認識硼親和作用和獲得可靠的應用提供了新依據,同時也為利用取代硼酸和羥乙基胺化合物之間的相互作用奠定了基礎。
            基于聚多巴胺磁性納米微球的洛美沙星適配體篩選研究
            劉曉輝 , 王則呈 , 張曉兵 , 許丹科
            2017, 45(12): 1971-1979. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171319
            [摘要](753) [FullText PDF](29)
            摘要:
            基于納米材料與單鏈核苷酸可能存在的氫鍵作用、π-π結合、電荷轉移等非共價結合方式,可快速區分對目標靶分子有特異性結合的單鏈核酸適配體候選分子,從而縮短適配體篩選周期、提高篩選的成功率。本研究采用聚多巴胺磁性納米微球(MNPs@PDAs)為分離載體,以洛美沙星(LMX)為靶標分子,利用磁分離技術建立了一種小分子的適配體篩選新方法。經過7輪篩選,獲得了對洛美沙星分子具有高親和性(KD=(17.57±0.5)nmol/L)的核酸適配體AF-3,且AF-3對于結構相似分子培氟沙星(PEFX)、氧氟沙星(OFLX)、諾氟沙星(NFLX)不具有親和性?;贛NPs@PDAs的篩選方法有望于應用于其它重要靶分子的高效適配體探針獲取。
            基于Taylor彌散理論的納米粒子與蛋白質相互作用研究
            李仲秋 , 吳增強 , 夏興華
            2017, 45(12): 1980-1987. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171309
            [摘要](759) [FullText PDF](17)
            摘要:
            在微流控芯片中將Taylor彌散分析(TDA)與激光誘導熒光檢測(LIF)結合,測定了熒光素鈉標記狗血清蛋白(FITC-DSA)的水合半徑為(6.12±1.21)nm,擴散系數為(4.11±0.78)×10-11m2/s;然后,初步研究了FITC-DSA與不同粒徑金納米粒子(AuNPs)的相互作用。研究結果表明,不同粒徑的AuNPs與蛋白質的作用不同;50 nm的AuNPs與FITC-DSA作用會導致其熒光信號增強。本研究為高通量測定納米粒子與蛋白質相互作用提供了一種新方法。本方法具有簡單快速、耗樣量極少等優點,有助于深入了解納米材料的毒性,推動安全納米藥物的發展。
            光化學反應-串聯質譜法鑒定細胞中不飽和卵磷脂雙鍵的位置
            蔣瀟瀟 , 王姜 , 管啟圓 , 胡軍 , 徐靜娟 , 陳洪淵
            2017, 45(12): 1988-1995. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.170350
            [摘要](938) [FullText PDF](35)
            摘要:
            以二苯甲酮(Benzophenone,BP)為光化學反應的反應物,建立了乳腺細胞中不飽和卵磷脂雙鍵位置和雙鍵異構體相對含量的在線光化學反應-脈沖直流電噴霧串聯質譜(PB-pulsed-dc-ESI-MS/MS)的檢測方法。通過三相萃取法提取細胞中的脂類,在254 nm紫外光的照射下,使不飽和卵磷脂中的C=C和BP中的羰基發生特異性的環加成反應(Paternó-Bǜchi,PB反應),將反應后的PB產物通過非接觸式的脈沖直流電噴霧(Pulsed directed current electrospray,pulsed-dc-ESI)方式電離,并進行低能碰撞裂解得到二級串聯質譜(MS/MS),從得到的二級譜圖的子離子中可以獲得雙鍵位置以及雙鍵異構體相對含量的信息。檢測了癌細胞MCF-7和正常細胞MCF-10A中8種不飽和卵磷脂中的雙鍵位置,且對其中4種雙鍵異構體的相對含量進行分析,發現PC 16:0_18:1中Δ9異構體的含量在兩種細胞中差異不明顯,PC 18:0_18:1和PC 18:1_18:1中Δ9異構體的含量略有差異,LPC 18:1中Δ9異構體的含量在癌細胞和正常兩種細胞中差異比較明顯(56.0%±1.3%vs.71.7%±6.8%)。本方法快速簡易,可用于分析雙鍵位置及雙鍵異構體相對含量,有望對不同細胞狀態以及不同疾病狀態進行鑒別。
            硅硼摻雜碳點的制備及其在血紅蛋白傳感中的應用
            楊婷 , 周影 , 汪寧 , 陳明麗 , 王建華
            2017, 45(12): 1996-2003. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171270
            [摘要](1230) [FullText PDF](56)
            摘要:
            雜原子摻雜是提高碳點熒光性能的有效手段。本研究以檸檬酸(C6H8O7)、硼酸(H3BO3)、3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)為原料,采用微波法一步制備硅和硼摻雜的碳點(SiBCDs);在SiBCDs前驅體中加入聚丙烯酸鈉(PAAS),微波法制備了水溶性好、量子產率高的PAAS-SiBCDs。采用X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)及紅外光譜(FT-IR)對制備的碳點進行了表征。SiBCDs粒徑約4~8 nm,PAAS-SiBCDs平均粒徑5.2 nm,兩者最大激發波長和發射波長分別為350和445 nm,熒光量子產率(QY)分別為20.1%和34.6%?;谘t蛋白對PAAS-SiBCDs的熒光猝滅效應,建立了全血樣品中血紅蛋白(Hb)的檢測方法,線性范圍為0.21~5.22 μmol/L,檢出限為0.06 μmol/L(S/N=3)。
            脈沖恒電位一步法制備聚3, 4-乙烯二氧噻吩石墨烯復合材料構建無酶葡萄糖傳感器
            李敬敬 , 李慧 , 賈麗萍 , 馬榮娜 , 賈文麗 , 王懷生
            2017, 45(12): 2004-2010. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171306
            [摘要](793) [FullText PDF](25)
            摘要:
            本研究利用石墨烯(rGO)與3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)單體芳香環之間的π-π*相互作用和氫鍵作用,采用脈沖恒電位一步法制備了聚3,4-乙烯二氧噻吩石墨烯(PEDOT-rGO)復合膜,將納米鎳(NiNPs)電沉積在此復合膜(PEDOT-rGO)表面,制備了NiNPs/PEDOT-rGO修飾玻碳電極(NiNPs/PEDOT-rGO/GCE),研究了此修飾電極對葡萄糖的電催化氧化性能。實驗結果表明,此NiNPs/PEDOT-rGO/GCE可以作為無酶傳感器實現對葡萄糖的檢測。本方法穩定性高,選擇性好,線性范圍寬(2 μmol/L~58 mmol/L),檢出限低至0.7 μmol/L,可以用于對葡萄糖的快速、靈敏檢測。
            基于還原石墨烯/納米銀復合材料的電化學傳感器測定雙酚A
            譚杰 , 史朝霞 , 胡玉斐 , 肖小華 , 李攻科
            2017, 45(12): 2011-2017. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171215
            [摘要](962) [FullText PDF](51)
            摘要:
            石墨烯特有的褶皺層狀結構以及銀納米粒子良好的催化性能,使其在電化學方面具有良好的應用潛能。本研究以檸檬酸鈉為還原劑,通過水熱反應原位制備出還原石墨烯/納米銀復合材料(rGO/AgNPs),用于修飾玻碳電極,研究了雙酚A的電化學行為。循環伏安法(CV)和方波伏安法(SWV)的實驗結果表明,雙酚A可以在rGO/AgNPs修飾電極表面發生快速的氧化還原反應,基于此實現了對雙酚A的高靈敏檢測。在最優條件下,雙酚A的氧化峰電流與其濃度在0.1~40.0 μmol/L范圍內呈良好的線性關系(r2=0.996),檢出限為50.7 nmol/L(S/N=3)。將其用于實際環境和塑料樣品中雙酚A的檢測,回收率為91.7%~102.9%。
            基于納米金與納米銀簇間表面等離子增強能量轉移效應特異性檢測microRNA
            王紅亞 , 尹斌成 , 葉邦策
            2017, 45(12): 2018-2025. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171317
            [摘要](1111) [FullText PDF](35)
            摘要:
            microRNAs(miRNAs)的靈敏檢測對臨床診斷具有十分重要的意義。本研究采用偶聯DNA聚合酶和核酸內切酶介導的恒溫擴增反應實現靶標循環再生的策略,利用納米金(AuNPs)與納米銀簇(AgNCs)間表面等離子增強能量轉移效應,開發了一種miRNA定量檢測方法。在AuNPs表面組裝兩種探針(Probe a和Probe b)制備響應元件Probe b-Probe a-AuNP,其中Probe a通過3'端巰基共價偶聯到AuNPs表面,此外具有靶標miRNA互補序列、核酸內切酶酶切序列和Probe b互補序列,Probe b為熒光AgNCs合成模板。靶標miRNA存在時,啟動酶級聯恒溫擴增反應,導致Probe b脫離AuNPs表面,抑制了Probe b為模板合成的AgNCs與AuNPs間表面等離子增強能量轉移效應,使得反應體系熒光信號增強。本方法的檢出限為2.5×10-11 mol/L,與miRNAs商業化檢測試劑盒相比,避免了逆轉錄反應,而且操作簡單,檢測成本低,可應用于生物樣本中miRNAs分析。
            復合納米材料Cu2O@Au對水體中羅丹明B的檢測應用研究
            王曉蒙 , 張振 , 劉靜 , 張書圣
            2017, 45(12): 2026-2031. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171314
            [摘要](622) [FullText PDF](55)
            摘要:
            制備了多面體Cu2O納米粒子,利用Cu2O的還原性,在其表面原位生成了不同密度的Au納米粒子,制備了Au、Cu共同增強拉曼信號的復合納米粒子Cu2O@Au。利用透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)等對制備的Cu2O和Cu2O@Au的形貌、粒徑、表面性能等進行了表征。研究了Cu2O表面金納米粒子的分布密度對水樣中目標檢測物羅丹明B的拉曼增強效果。結果表明,氯金酸濃度在1 mmol/L時制備的Cu2O@Au表面均勻覆蓋一層金納米粒子,其表面增強拉曼效果最為顯著,對水樣中羅丹明B檢測范圍為1×10-2~5×10-6 mol/L。研究了此探針在PBS(1×)和酸性水溶液(0.01 mol/L HCl)中的穩定性,并將其用于沂河水樣中靶標的檢測實驗,結果表明,其穩定性較好。
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