bck

收藏本站

基于DNA自组装纳米结构的生物传感新方法研究

【摘要】:“液体活检”是恶性肿瘤患者早期无创诊断的重要技术手段,目前已成为分子诊断和生物分析化学领域的研究热点。循环肿瘤DNA(Circulating tumor DNA,ctDNA)作为“液体活检”的主要靶物质之一,含有丰富且稳定的生物学信息,在疾病诊断、治疗和预后评估中具有重要价值。然而,现阶段的检测技术无法适应在不同环境条件下诊断的需要,限制了其在临床上的广泛应用。与此同时,纳米技术和材料科学的进步带动了体外诊断技术的迅猛发展,众多新型纳米材料已在医学与健康领域得到成功应用,为更深入的探索打下了基础;此外,生物传感技术在分析检测领域的拓展也为适应不同需求的生物信息获取带来了新的动力。因此,针对目前“液体活检”存在的部分问题,本研究整合多学科、多技术平台,将DNA纳米组装技术、材料科学技术与表面等离子体共振(Surface plasmon resonance,SPR)及荧光共振能力转移(Fluorescence resonance energy transfer,FRET)生物传感技术相结合,构建了一系列灵敏、特异、无酶的核酸检测新方法。本研究的实施将有助于拓展分子检测领域的研究思路,并为丰富“液体活检”技术方法学提供更多理论和实践依据。1基于改良非线性杂交链反应的融合基因SPR分析方法建立非线性杂交链(Hybridization chain reaction,HCR)反应是通过两个双链DNA二聚体和辅助链的持续置换反应形成树枝状DNA纳米结构,基于该结构的较大分子质量能显著增强表面等离子体共振(SPR)的信号。因此,本研究在简化反应序列和实验步骤基础上,利用改良非线性HCR反应,仅使用三条单链核酸序列绑定和循环杂交,在SPR界面进行高效的自组装,形成“探针-靶物质-DNA树枝”的夹心结构,构建了用于急性早幼粒细胞白血病融合基因PML/RARα亚型的快速检测SPR方法。该方法不仅获得了良好分析性能(最低检测限:“L”亚型:0.72 pM;“S”亚型:0.65 pM),而且实现了简单、高效的分析过程,并对PML/RARα不同亚型的临床样本PCR产物进行了成功鉴定。由于SPR传感方法的实时、无酶、无标记优势更适用于不同环境条件下的检测需求,因此该研究为融合基因的即时检测和相关临床疾病的快速诊断提供了一个新的潜在应用平台。2基于适配体功能化DNA水凝胶的融合基因SPR分析方法建立基于模块结构的DNA自组装是形成多维超分子纳米结构的重要形式。适配体功能化的DNA水凝胶不仅自身具有良好的序列空间排布和较大的分子质量,而且可通过其功能基团封装更多大分子物质形成超分子聚合物。因此,本研究首先基于四条核酸链设计并制备了两种含链霉亲和素(SA)适配体的DNA自组装X单体聚合物作为基元,而后进一步在SPR界面组装X1和X2形成DNA网状水凝胶结构,最后通过适配体封装SA,实现了SPR信号的显著增强。该方法用于PML/RARα“S”亚型的检测,获得了100 fM到10 nM的线性范围,最低检测限为45.22 fM靶物质,这突破了之前基于自组装SPR方法线性范围下限在pM水平的限制。同时,该方法将对PML/RARα亚型临床样本PCR产物的分析性能提高了一个数量级。因此,本研究对进一步探索基于SPR的界面自组装规律提供了新的经验,对建构更优越分析性能的传感方法提供了新的思路。3基于磁性复合探针解锁茎环结构的融合基因荧光分析方法建立长链循环肿瘤核酸中的二级结构对特定位点基因片段的杂交检测具有潜在的阻碍。因此,对长链核酸分析方法的探索需要选择地改变核酸构象和输出特异性信号。本研究首先基于Link DNA和“Y”型DNA探针在磁性纳米颗粒表面的杂交,构建对PML/RARαDNA“L”亚型具有捕获、茎环结构解锁和富集的多功能磁性复合探针(Magnetic composite probe,MCP)。然后,利用MCP驱动的连锁反应,结合MoS_2@FAM荧光探针快速信号输出的生物传感策略,用于100个碱基PML/RARαDNA“L”亚型检测。该方法在无任何信号放大的工作程序下,分析线性范围为1 pM到200 nM,最低检测限达到0.223 pM。此外,该方法成功地应用于血清样品中靶物质的检测,这为进一步研究将其应用于直接杂交定量检测更长链循环肿瘤核酸基因片段提供了基础。

下载App查看全文

(如何获取全文? 欢迎:、、)

支持CAJ、PDF文件格式


【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王豆;许冠;王洪永;何森;卜书海;郑雪莉;;中国圈养林麝微卫星DNA多样性研究[J];兽类学报;2019年06期
2 王若湛;;探讨DNA鉴定技术在法医物证学中的应用[J];世界最新医学信息文摘;2019年85期
3 刘敏;;基于科学思维的“DNA是主要的遗传物质”教学设计[J];教育观察;2019年30期
4 刘涛;;关于几种植物材料DNA含量差异性的研究[J];中学生物学;2019年03期
5 陈从周;;DNA折纸术——全编程的信息工具[J];广州大学学报(自然科学版);2019年01期
6 Jiaojiao Zhang;Feng Li;Dayong Yang;;DNA: From Carrier of Genetic Information to Polymeric Materials[J];Transactions of Tianjin University;2019年04期
7 赵海燕;石晓龙;;DNA Tile 计算简述[J];广州大学学报(自然科学版);2019年02期
8 李文送;;DNA甲基化及其生物学功能[J];生物学教学;2014年09期
9 刘庆华;茹慧香;;“DNA是主要的遗传物质”教学设计[J];中学生物教学;2016年07期
10 丁思思;袁华;罗小虎;李高峰;;植物DNA粗提取与鉴定的简便方法[J];中学生物教学;2016年19期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘冰;王旭;赵梦真;晁洁;樊春海;;基于DNA折纸术的纳米金棒精密修饰[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十八分会:化学生物学[C];2016年
2 刘冬生;李闯;程恩隽;邢永政;金娟;;DNA超分子水凝胶及其应用[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十四分会:超分子组装与软物质材料[C];2016年
3 Kaiying Cheng;Hong Xu;Xuanyi Chen;Liangyan Wang;Bing Tian;Ye Zhao;Yuejin Hua;;Structural basis for DNA 5′-end resection by RecJ[A];第五届中国结构生物学学术讨论会摘要集[C];2016年
4 陈南迪;覃诗雅;羊小海;王青;翦立新;王柯敏;;“传感-治疗”的DNA纳米装置在协同杀伤循环肿瘤细胞的应用[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十八分会:纳米生物效应与纳米药物化学[C];2016年
5 刘晔华;陈锦艳;江雁;张坚磊;穆红;;磁珠法提取金黄色葡萄球菌基因组DNA的评价[A];第七届中国临床微生物学大会暨微生物学与免疫学论坛论文汇编[C];2016年
6 谭磊;孙悦;周湘;刘伟;;多头蚴核糖体DNA及线粒体DNA多态性研究[A];中国畜牧兽医学会兽医寄生虫学分会第十三次学术研讨会论文集[C];2015年
7 叶俏;沈洁;严婷婷;王宙政;;原发性干燥综合征患者血浆循环DNA与疾病活动相关性研究[A];2015年浙江省风湿病学学术年会论文汇编[C];2015年
8 周嘉嘉;FriederikeSchmid;;计算模拟研究DNA和聚电解质的结合[A];2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题E 高分子理论计算模拟[C];2015年
9 Yuan Zhang;Yanlong Chen;Gaigai Xu;Chen Lan;Shaige Xia;Wenjie Zhao;Shusheng Zhang;;Endogenous DNA adducts method establishment and Human Biomonitoring[A];河南省化学会2016年学术年会论文摘要集[C];2016年
10 孙觅;辛丽斐;刘宏;;基于浓差电池原理高灵敏检测DNA的传感器[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第四分会:生物分析和生物传感[C];2016年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘雨双;基于DNA链置换反应动力学和GFET对DNA甲基化的检测[D];内蒙古农业大学;2019年
2 张保柱;DNA适体基荧光金属纳米簇对金属离子及生物分子的turn-on检测[D];山西大学;2019年
3 李锦;基于螺吡喃分子开关的G—四链体DNA荧光探针的构建与应用研究[D];西北大学;2019年
4 于秋彦;DNA诱导的纳米粒子自组装的分子动力学模拟及嵌段共聚物的自洽场理论模拟研究[D];南京大学;2019年
5 王路;利用DNA条形码与形态相结合的方法对亚历山大塔玛复合种和夜光藻的内共生绿藻进行系统分类学研究[D];厦门大学;2017年
6 郑心如;DNA双链断裂修复调控蛋白筛选及调控机制研究[D];厦门大学;2017年
7 郑涛;DNA磷硫酰化修饰蛋白DndEi的功能和磷硫酰化修饰频率的研究[D];上海交通大学;2017年
8 郭斌;基于DNA自组装纳米结构的生物传感新方法研究[D];重庆医科大学;2019年
9 周晓燕;基于功能性DNA纳米结构的等温扩增检测方法研究[D];重庆医科大学;2019年
10 李新;载多柔吡星DNA自组装纳米折纸对人卵巢癌靶向治疗的实验研究[D];武汉大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 康佳鑫;DNA序列表示及相似性比较[D];哈尔滨师范大学;2019年
2 谷璐婷;裂殖酵母Clr1蛋白在DNA损伤应答中的分子机制探究[D];重庆医科大学;2019年
3 晏小玉;基于链置换扩增和DNA酶的HIV相关基因荧光传感检测新方法研究[D];重庆医科大学;2019年
4 杨珍琴;DNA计算模型在NP-完全问题中的应用[D];安徽理工大学;2019年
5 常凡;基于新型二维碳材料石墨炔检测结核分枝杆菌及其耐药基因的一步式DNA荧光传感策略[D];重庆医科大学;2019年
6 杨盛慧;NTHi-DNA诱导的IFN-I上调宿主炎性应答及对不可分型流感嗜血杆菌易感性影响的初步研究[D];重庆医科大学;2019年
7 马洪敏;基于3D DNA Walker和ESDR检测BRCA1的荧光新方法研究[D];重庆医科大学;2019年
8 袁长婧;高度整合熵驱动与酶切反应构建双层三维DNA步行传感器用于HIV的检测[D];重庆医科大学;2019年
9 王棒;氧化还原刺激响应DNA动态自组装及DNA辅助金纳米粒子构象可控结构制备[D];合肥工业大学;2019年
10 吴昌云;基于DNA甲基转移酶为靶点的小分子化合物的设计与合成研究[D];贵州大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 亚尼弗·埃利奇 本报记者 沈春蕾 整理;[N];中国科学报;2020年
2 黄辛;[N];科学时报;2011年
3 本报记者 辛明;[N];中国青年报;2011年
4 本报记者 欧阳晓红 韩宋辉;[N];经济观察报;2015年
5 深圳特区报首席记者 孙锦;[N];深圳特区报;2018年
6 记者 冯卫东;[N];科技日报;2018年
7 本报记者 李禾;[N];科技日报;2019年
8 记者 刘霞;[N];科技日报;2019年
9 任芳言;[N];中国科学报;2019年
10 记者 冯卫东;[N];科技日报;2019年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978


{bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育app}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bckbet}|
{uc8}| {uc8体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐城}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {UC体育}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}|