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中国化学会第十三届全国分析化学年会

作者：贾瑞晨何晓晓马文杰雷艳丽王柯敏化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南大学生物学院湖南大学化学化工学院生物纳米与分子工程湖南省重点实验室

PiRNA(PIWI-interacting RNAs)作为一种新型的癌症候选标志物,与癌症发生与发展的相关分子信号通路有着密切的联系。因此,精准监测piRNA有着重要的意义。与此同时,通过干预piRNA介导的相关癌症信号通路可达到控制和治疗癌症的效果。DNA... 详细信息

PiRNA(PIWI-interacting RNAs)作为一种新型的癌症候选标志物,与癌症发生与发展的相关分子信号通路有着密切的联系。因此,精准监测piRNA有着重要的意义。与此同时,通过干预piRNA介导的相关癌症信号通路可达到控制和治疗癌症的效果。DNA四面体作为一种毒性低、生物相容性好的DNA纳米结构,在传感器构建和药物递送中实现了广泛应用。本工作以功能化DNA四面体纳米结构为支架,通过结合可与piRNA互补的核酸序列,构建了一种针对piRNA的诊疗一体化纳米探针。通过DNA自组装形成探针支架,再以Aptamer将其功能化使探针更好的靶向癌细胞,探针到达靶细胞内后,pi RNA与四面体探针上可与其结合的序列结合,并将淬灭基团从探针上竞争下来使荧光恢复,实现piRNA成像;与此同时,piRNA与探针结合后,阻碍相应信号通路,抑制肿瘤增殖,引发肿瘤细胞凋亡,对癌症起到一定的治疗效果。

关键词：诊疗探针 DNA四面体纳米结构 piRNA Aptamer

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基于金纳米颗粒和双链特异性核酸酶信号放大的双信号传感器用于microRNA检测

基于金纳米颗粒和双链特异性核酸酶信号放大的双信号传感器用于mi...

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中国化学会第十三届全国分析化学年会

作者：黄金上官璟芳郭秋平叶润枝何晓晓王柯敏化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南大学生物学院湖南大学化学化工学院生物纳米与分子工程湖南省重点实验室

基于金纳米颗粒(AuNPs)光学性质和双链特异性核酸酶(DSN)信号放大方法,我们发展了一种简单、选择性好和新颖的荧光和比色双信号传感器用miRNA检测。荧光素(FAM)标记的发夹探针修饰在AuNPs表面而荧光被淬灭。当目标miRNA存在时,发夹探针... 详细信息

基于金纳米颗粒(AuNPs)光学性质和双链特异性核酸酶(DSN)信号放大方法,我们发展了一种简单、选择性好和新颖的荧光和比色双信号传感器用miRNA检测。荧光素(FAM)标记的发夹探针修饰在AuNPs表面而荧光被淬灭。当目标miRNA存在时,发夹探针与miRNA杂交形成DNA/RNA双链,而DSN可以特异性的识别并剪切杂交双链中的DNA,使得荧光基团远离AuNPs表面荧光恢复,且产生短链修饰的AuNPs,由于AuNPs表面的短链之间的静电排斥作用较弱,在盐溶液中AuNPs不稳定发生团聚输出比色信号。而释放的目标miRNA继续与其它发卡探针杂交,继而引发下一轮"杂交-切割-释放"的循环过程,达到靶标放大信号作用,从而实现荧光和比色信号的放大。该传感器可用于细胞裂解物中的目标miRNA的检测,有望应用于生物医学研究和临床诊断。

关键词：双信号传感器双链特异性核酸酶金纳米颗粒

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基于Y型探针用于外泌体内多种MicroRNA原位检测研究

基于Y型探针用于外泌体内多种MicroRNA原位检测研究

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中国化学会第十三届全国分析化学年会

作者：王绘珍何定庚步鸿昌吴日何晓晓王柯敏化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南大学生物学院湖南大学化学化工学院生物纳米与分子工程湖南省重点实验室

本工作以Y型DNA支架作为捕获探针和淬灭剂,巧妙地将末端修饰三种不同荧光基团报告探针整合在Y支架,形成DNA三通路Y型传感器,用于外泌体内多种Micro RNA的原位检测。首先将末端修饰淬灭基团的3条DNA链Y1、Y2和Y3,通过杂交组合形成三个互... 详细信息

本工作以Y型DNA支架作为捕获探针和淬灭剂,巧妙地将末端修饰三种不同荧光基团报告探针整合在Y支架,形成DNA三通路Y型传感器,用于外泌体内多种Micro RNA的原位检测。首先将末端修饰淬灭基团的3条DNA链Y1、Y2和Y3,通过杂交组合形成三个互补的双链DNA臂,作为Y型探针支架,同时在这三个臂上延伸有ss DNA悬臂,能与三个报告探针部分互补并淬灭其荧光。当靶标Micro RNA存在时,通过末端介导的链置换反应将报告探针竞争下来,荧光恢复,从而实现了多种目标物质的检测。该传感器设计简单、灵敏、反应速度快,选择性好,能够实现血清及混合细胞样中Micro RNA分析检测。相对于单目标检测,该传感器能实现多种特征RNA目标物的同时检测,提高检测精准性,有望实现不同疾病的精准诊断。

关键词：外泌体多种MicroRNA Y型探针原位检测

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高稳定性金银双金属纳米簇的快速制备及其对温度和pH传感的应用研究

高稳定性金银双金属纳米簇的快速制备及其对温度和pH传感的应用研...

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中国化学会第十三届全国分析化学年会

作者：孙欢欢卿太平何晓晓王柯敏上官璟芳贾瑞晨步鸿昌化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南大学生物学院湖南大学化学化工学院生物纳米与分子工程湖南省重点实验室

本工作以BSA为模板,通过化学还原法,在高温条件下快速合成了粒径为1.28 nm的高稳定性金银双金属纳米簇（BSA-Au/Ag NCs）。该纳米簇拥有良好的pH和离子稳定性,且对温度有一定敏感性。基于此,我们将其作为一种免标记纳米探针用于温度传感... 详细信息

本工作以BSA为模板,通过化学还原法,在高温条件下快速合成了粒径为1.28 nm的高稳定性金银双金属纳米簇（BSA-Au/Ag NCs）。该纳米簇拥有良好的pH和离子稳定性,且对温度有一定敏感性。基于此,我们将其作为一种免标记纳米探针用于温度传感（15-50℃）,其分辨率可达0.1-0.5℃。另一方面,利用该纳米簇优异的稳定性,通过掺杂pH敏感的FITC染料,一步法构建了可用于pH传感的比率型荧光探针。在磷酸缓冲液pH 5.5-8.5范围内,该荧光探针的荧光强度比(I/I)与pH有良好的线性关系,还具有pH可逆性。在Hela细胞内,该比率型pH探针同样表现出良好的分辨能力。与单金属纳米簇相比,该双金属纳米簇的制备过程简便、稳定性高、抗干扰能力强、生物相容性好,有望作为一种优异的荧光探针进一步应用于生物标记、传感和成像等领域。

关键词：双金属纳米簇温度传感 pH传感高稳定性

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金纳米颗粒增强的SPR传感器用于外泌体的高灵敏检测

金纳米颗粒增强的SPR传感器用于外泌体的高灵敏检测

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中国化学会第十三届全国分析化学年会

作者：邹利媛王青羊小海刘晓峰聂文艳王柯敏化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南大学化学化工学院生物纳米与分子工程湖南省重点实验室

外泌体是细胞释放的拥有完整脂质双分子层的囊泡,其直径在30-100nm。外泌体封装了母体细胞的一小部分,可以揭示母体细胞生理信息,是一种信息源丰富的潜在生物标志物,因此检测外泌体对于肿瘤的早期检测、监测和用药计划方面具有重要的意... 详细信息

外泌体是细胞释放的拥有完整脂质双分子层的囊泡,其直径在30-100nm。外泌体封装了母体细胞的一小部分,可以揭示母体细胞生理信息,是一种信息源丰富的潜在生物标志物,因此检测外泌体对于肿瘤的早期检测、监测和用药计划方面具有重要的意义。本研究报道了一种金纳米颗粒增强信号的表面等离子体共振(SPR)传感器用于外泌体的检测。在此传感器中,一方面利用金纳米颗粒与金膜的电场耦合效应增强SPR响应信号;另一方面利用T30和A30互补杂交引入大量金纳米颗粒,使得金膜表面的折射率增加以增强SPR响应信号。通过双重信号放大实现了对目标外泌体的高灵敏检测,可检测低至3.2×10～3个/mL外泌体。相对于经典的ELISA方法而言,其检测限降低了四个数量级。并且该传感器具有较好的再生性、重现性和选择性,有望发展成一种高灵敏的外泌体通用检测平台。

关键词：外泌体金颗粒表面等离子体共振

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金纳米颗粒表面可控修饰DNA数目和位置

金纳米颗粒表面可控修饰DNA数目和位置

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中国化学会第十三届全国分析化学年会

作者：黄晋化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南大学化学化工学院生物纳米与分子工程湖南省重点实验室

DNA功能化的金纳米颗粒在纳米组装、生物分析和疾病诊断等领域具有广泛的应用,但是如何控制DNA在金纳米颗粒表面的修饰数目和位置是一个挑战。我们介绍一种通过DNA二十面体笼将DNA图案三维压印至颗粒表面的新策略:首先设计一个DNA二十... 详细信息

DNA功能化的金纳米颗粒在纳米组装、生物分析和疾病诊断等领域具有广泛的应用,但是如何控制DNA在金纳米颗粒表面的修饰数目和位置是一个挑战。我们介绍一种通过DNA二十面体笼将DNA图案三维压印至颗粒表面的新策略:首先设计一个DNA二十面体笼并在其中封装一个金纳米颗粒,以纳米笼为模板设计具有不同悬垂组合的定制DNA图案。当撤掉纳米笼以后,DNA图案通过Au-S键修饰在金纳米颗粒表面。实验结果表明该纳米颗粒可以高保真地获得编码在纳米笼上的DNA图案,具有可控的DNA数目和位置。据我们所知,这是首次实现从DNA多面体模板到纳米粒子表面的高保真三维DNA图案转移。定制的DNA功能化金纳米颗粒作为"原子等价物",在构建用于纳米器件以及用于生物医学应用的智能生物传感器的更复杂的体系结构方面具有巨大的潜力。

关键词：金纳米颗粒 DNA二十面体笼 DNA图案

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自组装纳米颗粒用于中和蜂毒肽毒性的研究

自组装纳米颗粒用于中和蜂毒肽毒性的研究

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中国化学会第十三届全国分析化学年会

作者：邓美桃孙玉琼许雅青王青刘剑波黄晋羊小海王柯敏化学生物传感与计量学国家重点实验室生物纳米与分子工程湖南省重点实验室湖南大学化学化工学院

抗体是用于特异性分子识别的常用工具,但其不易生产、成本高、稳定性差、易变性等限制了其应用范围,因此设计新的抗体替代物具有重要意义。聚合物纳米颗粒具有成本低、易制备、稳定等优点,设计与特定生物大分子结合的聚合物纳米颗粒作... 详细信息

抗体是用于特异性分子识别的常用工具,但其不易生产、成本高、稳定性差、易变性等限制了其应用范围,因此设计新的抗体替代物具有重要意义。聚合物纳米颗粒具有成本低、易制备、稳定等优点,设计与特定生物大分子结合的聚合物纳米颗粒作为抗体的替代物具有重要的应用价值。在本工作中,基于β-环糊精聚合物与金刚烷衍生物的主客体识别作用,我们设计了一个包含82种自组装超分子纳米颗粒(SSNP)的人工抗体文库,通过溶血实验筛选能中和蜂毒肽溶血毒性的SSNP。实验结果表明,我们获得了8种能中和蜂毒肽溶血毒性的SSNP,中和效率均在80%以上。这种筛选人工抗体的方法为开发新的解毒剂提供了一种全新的视角。

关键词：自组装纳米颗粒蜂毒肽中和毒性筛选

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基于功能化G四聚体纳米结构的仿生钾离子通道研究

基于功能化G四聚体纳米结构的仿生钾离子通道研究

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中国化学会第十三届全国分析化学年会

作者：李春影周丽陈巧舒刘剑波王柯敏湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室化学化工学院生物纳米与分子工程湖南省重点实验室

钾离子通道选择传输钾离子是一个至关重要的细胞膜传输过程,在神经信号传递、维持细胞稳态等许多生理活动中发挥重要作用。本论文构建了G-Quadruplex DNA纳米结构,发展了其在仿生钾离子通道传输方面的应用。通过在G-Quadruplex DNA链末... 详细信息

钾离子通道选择传输钾离子是一个至关重要的细胞膜传输过程,在神经信号传递、维持细胞稳态等许多生理活动中发挥重要作用。本论文构建了G-Quadruplex DNA纳米结构,发展了其在仿生钾离子通道传输方面的应用。通过在G-Quadruplex DNA链末端修饰胆固醇,DNA链中间修饰碳链结构,赋予G四聚体一定的脂溶性,使其能够基于输水作用嵌入仿生磷脂囊泡。首先通过HO-ABTS显色反应、圆二色谱、核磁谱仪测定证实输水修饰的DNA链能够形成G四聚体。进一步,将该G四聚体DNA纳米结构应用于磷脂囊泡实验中,实现了K的选择可控转载。通过HPTS荧光实验表明G-Quadruplex DNA对K有很好的识别能力,且在一定浓度范围内,随着G-Quadruplex浓度的逐渐增大,其转载K的速度逐渐增大;离子选择性实验表明,该DNA纳米对K具有传输特异性,实现了K/Na的选择高效转载。该工作基于G-Quadruplex DNA纳米结构对K的特异性识别,发展了一种简单,可控的仿生离子选择性通道,在纳米离子通道领域具有重要的参考价值。

关键词： G四聚体钾离子仿生通道选择性传输

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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

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分析科学学报 2017年第5期33卷 665-668页

作者：堵莎莎耿秀华王青羊小海李志平郑艳王柯敏湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室化学化工学院生物纳米与分子工程湖南省重点实验室湖南长沙410082

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... 详细信息

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。

关键词：原子力显微镜淀粉样纤维农药溶菌酶

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聚合物在荧光检测领域的应用

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高等学校化学学报 2016年第2期37卷 201-212页

作者：宋春霞羊小海王柯敏王青刘剑波黄晋李文山黄海花刘卫湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室化学化工学院生物纳米与分子工程湖南省重点实验室长沙410082

聚合物是由一种或几种重复单体以共价键连接形成的大分子化合物,它不仅能够保持单体的性质,而且由于聚合后单体间的协同作用,使其表现出独特的性能.聚合物作为基础材料在荧光检测领域得到广泛应用.聚合物通过氢键作用、亲疏水作用及范... 详细信息

聚合物是由一种或几种重复单体以共价键连接形成的大分子化合物,它不仅能够保持单体的性质,而且由于聚合后单体间的协同作用,使其表现出独特的性能.聚合物作为基础材料在荧光检测领域得到广泛应用.聚合物通过氢键作用、亲疏水作用及范德华力等分子间相互作用,实现了对特定目标物的选择性识别;通过信号转换和放大功能,可以将分子识别作用转化为荧光信号;可以作为骨架连接多个识别单元,通过多价结合作用等提高识别目标物的能力,或连接不同的功能单元,构建多功能的分子器件.本文对聚合物在荧光检测领域的应用进行了概述.

关键词：聚合物荧光检测分子识别信号转换探针骨架

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