基于纳米金标记-适配体识别的伏马菌素B_1检测新方法

基于核酸适配体识别和纳米金变色效应构建了伏马菌素B1(FB1)的可视化检测新方法。实验以纳米金为载体,首先在纳米金表面组装巯基化的适配体互补短链DNA1/FB1-适配体复合物;当加入目标物时,适配体链与目标物结合,与互补短链DNA1发生解离;此时再加入纳米金标记的与适配体互补短链1互补的短链DNA2,二者杂交可导致纳米金粒子的聚集而使溶液颜色发生变化,进而实现目标物的可视化检测。通过条件优化,有效避免了由于盐浓度过高使纳米金发生聚集所产生的误差。同时在纳米金与短链DNA孵化时加入表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS),使NaCl浓度达到了500 mmol/L而纳米金颜色仍不发生改变,打破了以往熟化NaCl浓度100 mmol/L就使纳米金颜色发生变化的界限,使附着在纳米金上的DNA量扩大了3倍。方法检测线性范围为125～1 500 ng/L,检测限为125 ng/L。该方法已成功应用于啤酒中FB1的检测。     

用于痕量己烯雌酚检测的DNA折纸表面增强拉曼散射信号探针的制备

目的 制备具有表面增强拉曼散射效应的DNA折纸信号探针,应用于己烯雌酚的检测。方法 M13mp18单链DNA,适配体DNA链、Cy5信号分子标记DNA链等短链引物经两次退火,合成菱形DNA折纸。修饰了巯基DNA的金纳米粒子（Gold nanoparticles, Au NPs）通过碱基互补配对,自组装在菱形DNA折纸特定位点,构建一种DNA折纸信号探针。通过琼脂糖凝胶电泳以及原子力显微镜分析DNA折纸信号探针合成效率的影响因素,对比不同波长激光下的DNA折纸信号探针增强效应,优化实验条件,对不同浓度的己烯雌酚进行检测。结果 DNA折纸信号探针具有显著的表面增强拉曼散射效应,在785 nm激光波长下,己烯雌酚的最低检出浓度为0.05 μg/L。结论 环境雌激素严重危害人体健康,发展实时、高灵敏、快速检测技术是对其进行有效监控的重要环节。本研究制备的DNA折纸信号探针可作为表面增强拉曼光谱的基底用于己烯雌酚的痕量检测,在食品安全领域具有良好的应用潜力。     

核酸适配体在食源性致病菌检测中应用的研究进展

核酸适配体(aptamer)是经体外筛选可特异性识别并结合靶分子的寡核苷酸片段(单链DNA/RNA序列),具有高特异性、高灵敏度、高亲和力及易于修饰等优点,已在食源性致病菌检测领域得到应用。本文主要对核酸适配体筛选技术分类以及纳米金适配体技术、荧光适配体技术、电化学适配体技术、流式细胞适配体技术和表面增强拉曼适配体技术在食源性致病菌检测中的应用作简要综述。     

基于纳米金显色的非标记核酸适配体可视化检测重金属镉的方法研究

目的建立以特异性非标记核酸适配体为识别探针的重金属镉可视化检测方法。方法根据适配体与镉的高亲和力结合特性,利用纳米金溶液在盐诱导下凝聚后引起的颜色变化反应,通过分光光度计检测溶液的吸光度来检测镉离子浓度。通过优化适配体DNA浓度、盐离子浓度和纳米金溶液体积,确定最佳反应条件,建立样品溶液中镉离子浓度与吸光度的线性关系。结果该方法的线性范围和检测限分别是0.14~10 ng/m L和0.14 ng/m L,可以满足痕量检测要求。通过对灌溉水样的加标回收实验证明,检测体系具有很好的实用性和复杂基体适应性。结论利用核酸适配体和纳米金显色实现了镉的痕量可视化检测,该方法是一种简单、快速、灵敏的检测方法,在现场快速检测和高通量分析中都具有很好的应用前景。     

基于核酸适配体与金纳米粒子检测水中Hg~(2+)的研究

基于Hg2+与胸腺嘧啶(T)的T-T错配结合的特性,构建出一种快速便捷的可在高盐溶液中诱导金纳米粒子可控聚集的比色检测Hg2+的方法。采用硼氢化钠还原法制备金纳米粒子,并应用透射电子显微镜和紫外分光光度计对其进行表征。设计核酸适配体并修饰金纳米粒子表面,增强金纳米粒子的稳定性,使其能够拮抗高盐诱导下的团聚行为,当存在Hg2+时,核酸适配体与Hg2+结合,使得金粒子去保护而聚集,产生了颜色的变化,从而通过比色法定量分析Hg2+的浓度。结果表明,以硼氢化钠为还原剂可以得到稳定性好且分布均匀的平均粒径约为27nm的金纳米粒子;伴随Hg2+浓度的提高,体系颜色由红色向蓝色发生转变;荧光光谱结果表明,伴随Hg2+浓度的提高,荧光强度逐渐增强;说明金纳米粒子逐步发生团聚;检测体系对8种常见离子具有明显的选择检测性能。     

适配体增强金纳米粒子类过氧化物酶活性快速检测鸡蛋中的恩诺沙星

目的 利用核酸适配体增强金纳米粒子类过氧化物酶(peroxidase,POD)活性,建立了一种快速检测鸡蛋中恩诺沙星的方法。方法 金纳米粒子具有类POD活性,能催化H₂O₂氧化3,3’-5,5’四甲基联苯胺(3,3’-5,5’tetramethylbenzidine, TMB)反应,加入核酸适配体后,适配体通过Au-N键吸附于金纳米粒子表面,使催化活性增强;进一步加入靶标物恩诺沙星后,核酸适配体与靶标物特异性结合而脱离金纳米粒子表面,使催化活性减弱。基于此建立了恩诺沙星比色检测方法,优化了反应条件,并将其用于鸡蛋样品检测中。结果 在核酸适配体浓度为10 nmol/L, TMB浓度为0.3 mmol/L,显色反应时间为20 min时,反应体系的吸光度变化随恩诺沙星浓度在5～150μmol/L范围内具有良好的线性关系,检出限为1.98μmol/L。该方法具有良好的选择性和抗干扰能力,将此法用于鸡蛋中的恩诺沙星的检测,加标回收率为92.67%～109.04%。结论 该方法简便快速,为鸡蛋中恩诺沙星检测提供了一种新的尝试方法。     

基于核酸适配体的纳米金比色法快速检测肠炎沙门氏菌

该文以肠炎沙门氏菌为研究对象,开发基于核酸适配体的纳米金可视化检测方法。通过优化体系内适配体浓度,研究纳米金-适配体体系的肠炎沙门氏菌检测限、特异性及适用温度;同时以人工污染样品为例,评价纳米金-适配体的加标回收率。结果显示：该方法可以特异性检测肠炎沙门氏菌,对其他食源性致病菌无特异反应。通过条件优化,在适配体浓度200 nmol/L 下,肠炎沙门氏菌的最低检测限为9.3×101 CFU/mL,其线性范围为103～107 CFU/mL,线性方程为y=0.187 8x-0.146（R2=0.991 3）。检测人工污染样品的加标回收率为93.68%～117.89%。利用核酸适配体纳米金比色法进行肠炎沙门氏菌的检测操作简便、结果可视;通过调整核酸适配体可进行其他致病菌的检测,具有良好的推广意义。     

核酸适配体-纳米金可视化检测盐酸克伦特罗

建立了一种基于核酸适配体识别-纳米金显色的盐酸克伦特罗可视化检测方法。通过合成纳米金、适配体、适配体互补链以及适配体-纳米金探针和互补链-纳米金探针,利用纳米金的变色效应,构建了盐酸克伦特罗的简单、快速、高灵敏度检测方法。当待测物中含有目标物时,适配体与目标物结合,纳米金呈现游离状态,在一定的盐浓度下,纳米颗粒发生聚集,纳米金颜色发生变化;当待测物中不含目标物时,适配体与适配体互补链互补杂交,形成稳定的网络结构,溶液颜色不发生变化。分别对适配体、互补链与纳米金连接的陈化盐浓度、适配体与互补链浓度、显色体系盐浓度等参数进行了优化。在优化的条件下,盐酸克伦特罗在1～1000 ng/mL浓度范围内,呈现良好的线性关系,回归方程为y=0.023x+0.362(R2=0.991),最低检测限为1ng/m L。对猪肝实际样品的加标回收率为83.5%～101.8%。该方法简单、准确、可靠,可用于实际样品的检测分析。     

肠毒素大肠杆菌K88可视化快速检测方法的建立

本研究通过肠毒素大肠杆菌(E.coli)K88菌毛蛋白的适配体识别,结合纳米金标记和银增强信号放大技术,建立了一种快速、灵敏、特异的E.coli K88可视化快速检测方法。该检测方法是将能与E.coli K88特异性结合的生物素化的适配体1(aptamer 1),与目标菌E.coli K88以及纳米金-巯基化适配体2轭合物(aptamer 2-Au NPs)在一定条件下孵育,形成三明治式的aptamer 1-E.coli K88-aptamer 2-Au NPs复合物,随后通过生物素与亲和素的结合将复合物固定到修饰了链霉亲和素的微孔板上,最后运用银增强显色将反应信号放大。通过对检测方法条件的优化,本方法可特异、定量地检测E.coli K88,在1.0×10~1~1.0×10~5 cfu/孔目标菌范围内,其定量拟合线性曲线决定系数R2可达0.9903,且检测灵敏度达10 cfu/孔,而检测其它非目标菌株均为阴性。本方法为E.coli K88在临床样品中的可视化检测奠定了基础。     

基于DNA核酸适配体序列的超灵敏比色法检测牛乳中的雌二醇

分别利用最适长度的雌二醇DNA核酸适配体的特异性识别和胶体金聚集前后颜色及吸光度的变化实现雌二醇的定性和定量检测。本研究制备了胶体金,并设计了75-mer、35-mer和22-mer的雌二醇核酸适配体,依据没有核酸适配体保护的胶体金在最适氯化钠浓度条件下聚集,而有核酸适配体保护的胶体金在此浓度条件下不聚集以及雌二醇的核酸适配体与雌二醇特异性结合的特性,实现对雌二醇的超灵敏检测。结果表明,在Na Cl浓度30 mmol/L、35-mer核酸适配体质量浓度30 nmol/L条件下,雌二醇质量浓度与胶体金在625 nm和523 nm波长条件下,吸光度的比值(A_(625) nm/A_(523) nm)在13.6~54.4 pg/m L的范围内呈良好的线性关系,检测限为2.7 pg/m L。所构建的比色法的特异性、稳定性和重复性均良好。应用该方法对牛乳样品进行检测,雌二醇的最低检测限为13.6 pg/m L,因此可用于奶制品中雌二醇的快速检测。     

基于还原氧化石墨烯/碳纳米管-纳米金复合纳米材料的阻抗型电化学适配体传感器检测铜绿假单胞菌

基于还原氧化石墨烯/碳纳米管-纳米金复合纳米材料制备电化学阻抗传感器检测铜绿假单胞菌。采用电化学沉积的方法将氧化石墨烯/碳纳米管修饰在电极表面，并将氧化石墨烯电化学还原。随后将纳米金沉积在电极表面，最后将巯基修饰的铜绿假单胞菌适配体通过金硫共价键结合在纳米金表面，制成工作电极。用扫描电镜观察合成的还原氧化石墨烯/碳纳米管-纳米金材料的形貌。用循环伏安法对组装电极的每一步进行电化学表征。当铜绿假单胞菌在适配体修饰的电极表面孵育后，适配体会将目标菌捕获在电极表面，阻碍电极表面电子传输，导致阻值上升，根据电阻变化值可实现对目标菌的定量检测，检测线性范围为10～106 CFU/mL，检出限可达4 CFU/mL，本实验方法是已知的检测铜绿假单胞菌灵敏度最高的电化学方法。     

不同修饰基团的副溶血性弧菌适配体在磁性纳米颗粒表面的固定效果和反应活性研究

目的 研究副溶血性弧菌适配体的不同修饰基团对磁性纳米颗粒修饰效果和与副溶血性弧菌结合活性的影响。方法 采用一步合成法合成氨基修饰的磁性纳米颗粒,将其分别与氨基、生物素和羧基修饰的副溶血性弧菌适配体结合,通过紫外吸收间接分析适配体的固定率,并利用外加磁场分离目标物,平板涂布确定磁分离效果。结果 生物素修饰的副溶血性弧菌适配体与磁性纳米颗粒有更高的结合效率,为62.16%。在菌液浓度较低时,不同基团修饰的适配体与磁性纳米颗粒结合后对副溶血性弧菌的分离效果影响较小,但当菌液浓度为105 CFU/mL时,不同基团修饰对副溶血性弧菌分离效果差距明显,氨基修饰的适配体显示了更为优异的反应活性,分离率为69.24%,分别较生物素和羧基修饰的适配体高21.04%和16.26%。结论 氨基修饰的副溶血性弧菌适配体在磁性纳米颗粒表面固定后显示了更为优越的反应活性,为副溶血性弧菌分离和检测的相关应用研究提供参考。     

基于磁性纳米材料构建酶联增敏生物传感器检测双酚A

以纳米材料为载体,以双酚A适配体及互补链为生物识别单元,建立了基于功能化磁纳米粒子及金纳米粒子的辣根过氧化物酶酶联增敏检测平台,可实现对食品基质中双酚A的快速前处理和痕量检测,该方法将可与双酚A特异性结合的适配体偶联于磁性纳米材料上,再与适配体互补链及辣根过氧化物酶(HRP)修饰的金纳米粒子进行竞争性结合,通过HRP对底物的催化水解反应引起450nm处特征峰的变化来定量检测双酚A。结果表明:该检测体系在0~100ng/mL时具有线性关系(R~2=0.978 4),检测限低至0.5pg/mL,具有较好的实用性,为更好地检测食品基质中的双酚A提供了有力的技术支持。     

基于核酸适配体的微囊藻毒素LR纳米金生物传感检测方法的建立及其识别机制研究

目的建立微囊藻毒素-LR(microcystin-LR, MC-LR)的纳米金生物传感比色检测法,并探究核酸适配体截短后对此方法检测效果的影响。方法采用柠檬酸钠还原法制备纳米金,通过优化盐浓度、适配体浓度、适配体与MC-LR的反应时间,建立了MC-LR的纳米金生物传感比色检测法。然后,采用组合型核酸适配体截短策略,探究了截短后的核酸适配体对比色法检测MC-LR的影响。结果 NaCl浓度为0.9mol/L,适配体浓度为0.4μmol/L, MC-LR与核酸适配体的反应时间为10 min时为其最适检测条件。在最适条件下,该方法的目测最低检测限为0.4μg/mL,仪器读数最低检测限为(1.05±0.002)ng/mL,线性检测范围为0～1.1μg/m L。探究得出核酸适配体截短后会影响其对MC-LR的识别活性。结论该方法简单、易行,线性检测范围宽,为小分子危害物核酸适配体的快速鉴定奠定了理论基础,同时,对截短核酸适配体与小分子危害物的识别活性研究提供了技术支撑。     

正电性金纳米-核酸适配体纳米生物传感器快速检测野生菌中的α-鹅膏毒肽

目的 构建一种基于正电性金纳米-核酸适配体的纳米生物传感器,以实现野生菌中α-鹅膏毒肽(α-amanitin, α-AMA)的快速检测。方法 选择可与α-AMA特异性结合的核酸适配体作为识别元件,以半胱氨酸(cysteamine, Cys)修饰的正电性纳米金(gold nanoparticles, AuNPs)作为信号探针。基于静电吸附作用,将适配体固载到Cys@AuNPs表面。测定溶液在特定波长处吸光度值的变化,实现α-AMA的快速检测。结果 该纳米生物传感器检测α-AMA的最佳条件:Cys@AuNPs体积为150μL,适配体浓度为6 nmol/L, Cys@AuNPs与适配体反应时间为10min, α-AMA与适配体结合时间为10 min。在最佳条件下检测α-AMA的线性范围为1～125 ng/mL(r²=0.995)。本体系中α-AMA的检出限为0.87 ng/mL,加标回收率为98.6%～120.0%。结论 该纳米生物传感器操作简便、灵敏度高、特异性好、成本低廉,适用于野生菌样品中α-AMA的快速检测。     

FAD核酸适配体生物传感器的制备及其葡萄糖检测的应用

以纳米金（gold nanoparticles,AuNPs）为主体,甲烷氧化菌素（methanobactin,Mb）和黄素腺嘌呤二核苷酸（flavin adenine dinucleotide,FAD）为配体构建FAD核酸适配体传感器。利用AuNPs颗粒较强的吸附能力,将Mb包裹于纳米颗粒上,形成稳定的Mb-AuNPs结构体。采用滴涂法将Mb-AuNPs结构体修饰于裸金电极表面,借助Mb结构中的—COOH与FAD牢固结合,将FAD引入Mb-AuNPs结构体上,提高对葡萄糖的识别能力,从而构建具备葡萄糖氧化酶活性的新型核酸适配体生物传感器。通过循环伏安法及时间-电流曲线法探讨其应用于葡萄糖检测的可行性。在温度25 ℃、pH 7.2时,葡萄糖浓度为10～200 μmol/L,与该生物传感器的响应电流存在良好的线性关系,R2为0.997 91,检出限为4.22×10－8 mol/L（RSN=3）。该核酸适配体传感器具有制备简单、价格低廉、易于操作、可快速检测等优点。     

基于纳米金粒子的猪源性成分快速比色检测

目的 开发一种基于纳米金粒子快速比色的猪源性成分快速检测方法。方法 选取猪线粒体基因中特异性DNA片段为靶点, 利用互补单链DNA与纳米金粒子偶联为探针, 提取检测目标DNA后在盐溶液中进行检测。结果 探针上DNA结合检测目标后, 纳米金粒子失去单链DNA的保护, 发生聚集, 由红色变为蓝色, 实现裸眼可视检测。核酸偶联的最佳用量为0.1 mmol/L的核酸添加30 μL, 方法的检出限为5%。 结论 这种比色检测可以在不使用复杂仪器的条件下将猪肉与其牛肉类产品区分开来, 方法快捷迅速, 对肉制品掺假的防控具有重要意义。     

基于荧光生物传感技术检测牛奶中金黄色葡萄球菌肠毒素B

目的 利用纳米金粒子(gold nanoparticles,AuNPs)荧光猝灭性能和核酸适配体的高亲和力,构建一种简便、灵敏的纳米金“Turn-on”型荧光生物传感方法检测牛奶中金黄色葡萄球菌肠毒素B(staphylococcal enterotoxins B,SEB)的方法。方法 以AuNPs作为荧光体的能量受体(猝灭剂),荧光素-单链DNA(fluorescein-ssDNA,FAM-ssDNA)作为荧光能量供体,冷冻法制备AuNPs-SEB适配体复合物,基于AuNPsSEB适配体复合物/SEB/FAM-ssDNA的竞争性结合,构建纳米金“Turn-on”型荧光生物传感检测方法。对缓冲体系pH和反应时间等条件进行优化,以牛奶为代表对方法检测性能进行验证。结果 在优化好的实验条件(pH 7.5、反应时间15 min和反应温度25℃)下,在10-1～104 ng/mL范围内,荧光强度与SEB质量浓度之间呈现良好的线性关系,其相关系数为0.995,检出限为0.062 ng/mL。应用于牛奶样品中SEB的测定,方法回收率为91.2%～108.0%,相对标准偏差在2.6%～5.2%范围之间...     

基于核酸适配体的比色传感策略用于牛奶中沙门氏菌的快速检测

以鼠伤寒沙门氏菌作为研究模式菌,开发一种基于核酸适配体的可用于食品安全检测的可视化生物传感器。当待测分析物中有鼠伤寒沙门氏菌时,适配体与鼠伤寒沙门氏菌发生特异性结合,释放出的捕获探针吸附在纳米金表面避免其在后续盐诱导作用下发生聚集;当待测分析物中不含鼠伤寒沙门氏菌时,纳米金粒子在盐的诱导下发生团聚,通过裸眼观察溶液的颜色变化来实现对沙门氏菌的快速、便捷检测。对该方法的可行性、检测性能以及特异性进行表征,结果表明该适配体传感器对浓度为10～109 CFU/mL范围内的鼠伤寒沙门氏菌有良好的响应性能,线性方程为y=－0.129 98x＋1.244 11（R2=0.992 62）,检出限可达124 CFU/mL,同时也具备良好检测特异性。该方法检测灵敏度高、操作简便、快速、且成本低,在食品安全的现场快速检测应用中具有良好应用前景。     

基于核酸适配体杂交链式反应比色法检测鼠伤寒沙门氏菌

该研究探讨了基于核酸适配体特异性识别机制和杂交链式反应（hybridization chain reaction,HCR）扩增策略,以金纳米粒子（gold nanoparticles,AuNPs）颜色变化为比色信号,设计了一种无标记、无酶、灵敏的鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium,S. typhimurium）比色检测法。根据鼠伤寒沙门氏菌核酸适配体设计引发链和两个发夹探针,核酸适配体捕获鼠伤寒沙门氏菌,触发引发链打开发夹探针,发生杂交链式反应,在实现目标菌信号放大同时,利用反应前发夹探针粘性末端以及反应后形成的杂交长链对金纳米粒子结合差异性,产生比色信号,实现鼠伤寒沙门氏菌的快速检测。通过对杂交链式反应时间、发夹探针与金纳米粒子结合时间以及发夹探针浓度等实验参数进行优化,提高实验灵敏度。在最优实验条件下,鼠伤寒沙门氏菌浓度对数值与紫外吸光比值（A630/525）在103~107 CFU/mL范围内呈现良好的线性关系,检测限为6.3×101 CFU/mL,在牛奶样品中加标回收率为90.05%~109.97%。本比色法操作方便,无需要化学修饰以及复杂仪器且实验结果可视,为鼠伤寒沙门氏菌监测提供一种新的方法。