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中国化学会第十二届全国分析化学年会

作者：刘剑波李桂羊小海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410082长沙

"化学鼻"阵列图谱分析可以产生类似指纹识别的信息,通过选择性的相互作用建立一种有效的选择模式,对复杂的底物或者变化进行高通量的区分和判别,因为具有高效和简单的特点,近年来在化学传感、食品分析、生物检测等领域得到广...

"化学鼻"阵列图谱分析可以产生类似指纹识别的信息,通过选择性的相互作用建立一种有效的选择模式,对复杂的底物或者变化进行高通量的区分和判别,因为具有高效和简单的特点,近年来在化学传感、食品分析、生物检测等领域得到广泛的研究.人体血清蛋白的含量与人的生理状态及疾病有着直接密切的关系,因此实现血清蛋白快速有效的检测对疾病诊断治疗具有重大的意义.

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核酸适配体的筛选与活体成像应用研究新进展

核酸适配体的筛选与活体成像应用研究新进展

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中国化学会第十二届全国分析化学年会

作者：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长沙410082

核酸适配体作为一种新型的分子成像探针,为实现疾病的早期预警、诊断和疗效评估以及活体水平的生物成像研究提供了新的契机.然而,目前有关核酸适配体活体成像方面的研究还存在诸多关键科学问题亟待解决:如何高效筛选对特定靶标具有高亲...

核酸适配体作为一种新型的分子成像探针,为实现疾病的早期预警、诊断和疗效评估以及活体水平的生物成像研究提供了新的契机.然而,目前有关核酸适配体活体成像方面的研究还存在诸多关键科学问题亟待解决:如何高效筛选对特定靶标具有高亲和力与高特异性的核酸适配体探针;如何改进核酸适配体探针在活体成像中的稳定性、信号放大以及成像反差等.

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基于空间位阻调控的环糊精聚合物/芘超分子自组装用于碱性磷酸酶的荧光检测

基于空间位阻调控的环糊精聚合物/芘超分子自组装用于碱性磷酸酶...

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中国化学会第十二届全国分析化学年会

作者：宋春霞羊小海王柯敏王青刘剑波黄晋周茂贵李文山郭晓辰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

本文基于空间位阻调控的环糊精聚合物-芘超分子自组装,设计了一种灵敏检测碱性磷酸酶(ALP）的荧光方法.设计了一条3'端标记芘、5'端磷酸化的双链DNA 探针.

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基于Poly(A)/二氧化硅纳米颗粒的pH可控释放抗肿瘤药物载体

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科学通报 2014年第2期59卷 181-187页

作者：何晓晓陈素叶陈冕王柯敏邹振王玉双杨淑娜湖南大学生物学院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长沙410082 湖南大学化学化工学院长沙410082

利用异喹啉类生物碱小分子化合物与腺嘌呤(A碱基)在酸性条件结合力下降的特点,以具有良好生物相容性、DNA酶切保护性以及易于生物修饰的二氧化硅纳米颗粒为载体,发展了一种基于聚A链(Poly(A))/二氧化硅纳米颗粒(Poly(A)/SiNPs)的pH可控... 详细信息

利用异喹啉类生物碱小分子化合物与腺嘌呤(A碱基)在酸性条件结合力下降的特点,以具有良好生物相容性、DNA酶切保护性以及易于生物修饰的二氧化硅纳米颗粒为载体,发展了一种基于聚A链(Poly(A))/二氧化硅纳米颗粒(Poly(A)/SiNPs)的pH可控释放抗肿瘤药物体系.在该体系中,选择了甲氧檗因(coralyne)作为药物模式分子,通过共价修饰方法在二氧化硅纳米颗粒表面修饰Poly(A),获得Poly(A)/SiNPs颗粒,通过A碱基-甲氧檗因-A碱基结合方式构建了甲氧檗因载药体系.采用琼脂糖凝胶电泳、透射电子显微镜以及荧光光谱等方法对载药体系进行了表征,考察了载药体系的稳定性和在不同pH缓冲液中的释放情况,并采用激光共聚焦成像技术和MTT方法分别考察了该体系在Hela细胞内的定位以及杀伤效果.结果表明:Poly(A)被成功修饰在二氧化硅纳米颗粒上后能很好地与甲氧檗因结合,构建甲氧檗因载药体系,该体系在中性条件具有较好的稳定性,而在酸性条件下(pH<6),由于甲氧檗因与A碱基的结合力减弱而被释放出来,实现pH的控制释放.细胞成像结果显示,该载药体系能被细胞内吞并聚集于溶酶体内,通过利用溶酶体的酸性环境释放药物,实现了对肿瘤细胞的杀伤.该体系较好地实现了甲氧檗因抗肿瘤药物的装载和释放,为发展这一类抗肿瘤药物的载体提供了新方法.

关键词：甲氧檗因聚A链(Poly(A)) 二氧化硅纳米颗粒 pH可控释放药物载体

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基于Con A门控分子的甘露糖响应型介孔二氧化硅纳米控制释放体系

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科学通报 2014年第18期59卷 1707-1714页

作者：罗洁蓉邹振何晓晓王柯敏何定庚杨雪李学财蒋晓春湖南大学生物学院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长沙410082 湖南大学化学化工学院长沙410082

选择凝集素伴刀豆球蛋白A(Con A)作为门控分子,利用甘露糖和葡萄糖与Con A竞争性结合的特性,构建了一种新型的Con A封堵介孔二氧化硅(MSN)的甘露糖刺激响应型控制释放体系.在该体系中,氨基葡萄糖首先与氰酰基修饰的MSN交联合成表面葡萄... 详细信息

选择凝集素伴刀豆球蛋白A(Con A)作为门控分子,利用甘露糖和葡萄糖与Con A竞争性结合的特性,构建了一种新型的Con A封堵介孔二氧化硅(MSN)的甘露糖刺激响应型控制释放体系.在该体系中,氨基葡萄糖首先与氰酰基修饰的MSN交联合成表面葡萄糖功能化的MSN,然后通过葡萄糖与Con A的多价结合作用使Con A固定到MSN表面,封堵介孔,形成Con A封堵MSN的甘露糖刺激响应型控制释放体系(MSN-Glc-Con A).利用电子显微镜、热重分析、X射线衍射、红外光谱和比表面积分析等手段表征了该纳米控制释放体系的制备过程,并且以联钌吡啶染料分子作为模式客体分子,研究了模式客体分子在该体系中的包裹及甘露糖调控下的刺激响应释放行为.实验结果表明,该体系具有较高的包载量(89.90±7.73μmol/g SiO2)和良好的甘露糖刺激响应释放行为.在没有甘露糖存在时,Con A能有效封堵介孔,使包载的染料分子几乎无释放;在甘露糖存在的条件下,甘露糖与Con A发生竞争性结合,Con A从MSN表面脱离,介孔打开,染料分子释放.染料分子的释放率呈浓度依赖性和时间依赖性,在40 mmol/L甘露糖的条件下,340 min内染料分子释放率超过90%.该体系是一种理想的糖刺激响应控制释放载体,有望实现在药物运输领域的应用.

关键词：伴刀豆球蛋白甘露糖竞争性结合介孔二氧化硅控制释放

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DNA稳定的荧光铜纳米颗粒及其在生化传感中的应用

DNA稳定的荧光铜纳米颗粒及其在生化传感中的应用

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中国化学会第29届学术年会

作者：卿志和何晓晓卿太平毛珍贵徐凤州王柯敏湖南大学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湖南大学生物学院生物纳米与分子工程湖南省重点实验室

荧光金属纳米颗粒的制备与应用已成为化学领域的一个研究热点。由于它们良好的光学性质,在一定程度上,荧光金属纳米颗粒已替代传统的荧光染料用于生化分析,包括离子、分子检测,生物大分子检测,生物成像等。在已被发展的的荧光金属纳米... 详细信息

荧光金属纳米颗粒的制备与应用已成为化学领域的一个研究热点。由于它们良好的光学性质,在一定程度上,荧光金属纳米颗粒已替代传统的荧光染料用于生化分析,包括离子、分子检测,生物大分子检测,生物成像等。在已被发展的的荧光金属纳米颗粒制备方法中,由于DNA具有独特的纳米线性尺寸,优良的分子组装识别能力,以及对金属离子的较强吸附力,DNA已被作为模板用于荧光金属纳米颗粒的合成制备。DNA稳定的荧光金属纳米颗粒具有突出的特点,例如容易合成、光稳定性好、光谱可调等优点,因此已被广泛研究和应用。近年来,在DNA稳定的荧光铜纳米颗粒的制备与应用方面,我们开展了一些研究工作,包括荧光铜纳米颗粒的制备,荧光铜纳米颗粒用于离子检测、DNA检测、酶蛋白检测等。在该报告中,将结合自己的工作介绍DNA稳定的荧光铜纳米颗粒及其在生化传感方面的应用。

关键词： DNA 荧光铜纳米颗粒,传感

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Aptamer功能化Cu/Au复合纳米探针用于肿瘤诊疗研究

Aptamer功能化Cu/Au复合纳米探针用于肿瘤诊疗研究

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中国化学会第29届学术年会

作者：叶晓生石慧何晓晓王柯敏何定庚於彦汝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湖南大学生物学院生物纳米与分子工程湖南省重点实验室

"诊疗一体化"探针因能准确显示病变位置并同时实施有效治疗而越来越受到研究者的关注[1]。金属纳米材料,尤其是金纳米材料,由于具有生物毒性小、易修饰、光谱可调等优点,现已作为光热治疗试剂被广泛用于肿瘤诊疗领域[2,3]。然... 详细信息

"诊疗一体化"探针因能准确显示病变位置并同时实施有效治疗而越来越受到研究者的关注[1]。金属纳米材料,尤其是金纳米材料,由于具有生物毒性小、易修饰、光谱可调等优点,现已作为光热治疗试剂被广泛用于肿瘤诊疗领域[2,3]。然而,单纯的金纳米材料,如金纳米颗粒、金纳米棒等,仍存在吸收光谱窄、近红外区吸收和导热性能偏弱等缺点。若能有效掺杂导热能力更强的金属元素,如银、铜等,通过合成复合金属纳米材料,则有望极大改善其诊疗应用性能。基于此,本工作即首先采用硼氢化钠还原硫酸铜和氯金酸的方法成功合成了Cu/Au复合纳米材料。与金纳米棒相比,该材料光谱更宽,吸收强度更强,产热能力及稳定性更好。在此基础上,选择对CCRF-CEM人白血病细胞具有特异性识别能力的Aptamer Sgc8c为模型,成功构建了荧光基团标记Sgc8c功能化的Cu/Au复合纳米探针。研究证实,该探针不仅能有效识别体外培养的靶肿瘤细胞并实施特异性光热治疗,而且还显示出优良的活体肿瘤荧光成像效果和出色的光热治疗性能。鉴于Aptamer的靶标种类丰富以及Cu/Au复合纳米材料的优秀光学特性,该探针将有望发展成为一种通用的诊疗技术平台。

关键词： Cu/Au复合纳米材料 Aptamer 诊疗一体化活体成像光热治疗

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基于氧化石墨烯的核酸适配体荧光传感器用于人肝癌细胞SMMC-7721的高灵敏检测

基于氧化石墨烯的核酸适配体荧光传感器用于人肝癌细胞SMMC-7721...

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中国化学会第29届学术年会

作者：谢琴谭誉宇郭秋平王柯敏何春梅袁宝银万俊赵下雨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

本文选用本实验室基于细胞筛选技术筛选出来核酸适配体zy1为模式,巧妙地利用了氧化石墨烯可以吸附ssDNA的特性及其对荧光染料的超淬灭能力,成功地构建了一种基于氧化石墨烯的简单快速灵敏的核酸适配体荧光传感器用于人源肝癌细胞株SMMC-... 详细信息

本文选用本实验室基于细胞筛选技术筛选出来核酸适配体zy1为模式,巧妙地利用了氧化石墨烯可以吸附ssDNA的特性及其对荧光染料的超淬灭能力,成功地构建了一种基于氧化石墨烯的简单快速灵敏的核酸适配体荧光传感器用于人源肝癌细胞株SMMC-7721肿瘤细胞的检测。当样品中存在靶细胞时,荧光基团标记的核酸适配体与细胞结合,导致可检测到较强的荧光强度;当无靶细胞存在时,荧光基团标记的核酸适配体缠绕在氧化石墨烯表面,使得荧光强度大大地降低。最后,在200μL检测体系中,特异地有效地直接检测低至200个SMMC-7721细胞数的样品,此过程无需洗涤和分离。更重要的是,只需更换其他肿瘤细胞的相应的核酸适配体作为识别元件,就可以实现其他肿瘤细胞的检测。更让人兴奋的是,流式细胞术结果表明此方法还可以实现复杂体系的混合细胞检测,不仅进一步说明该方法具有良好的选择性,而且表明了此核酸适配体荧光传感器在生物分析和医疗诊断中的潜在应用。

关键词：核酸适配体氧化石墨烯细胞检测生物传感器荧光

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基于双链DNA稳定荧光铜纳米颗粒和PCR技术的DNA放大检测

基于双链DNA稳定荧光铜纳米颗粒和PCR技术的DNA放大检测

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中国化学会第29届学术年会

作者：卿太平卿志和何晓晓王柯敏何定庚石慧毛珍贵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

聚合酶链式反应(PCR)作为一项常用的指数扩增微量目标DNA技术,不仅在分子生物学领域带来一次重大变革,也为分析检测领域带来一次新的突破,因而被广泛用于分析诊断、法医取证以及生命科学研究。传统的PCR产物分析方法往往依赖有机嵌入试... 详细信息

聚合酶链式反应(PCR)作为一项常用的指数扩增微量目标DNA技术,不仅在分子生物学领域带来一次重大变革,也为分析检测领域带来一次新的突破,因而被广泛用于分析诊断、法医取证以及生命科学研究。传统的PCR产物分析方法往往依赖有机嵌入试剂或者染料标记的核酸探针作为信号输出单元,然而大部分的嵌入试剂对人体有害或者易污染环境,而染料标记的核酸探针通常设计复杂和合成昂贵。近年来,重金属纳米材料由于其优良的荧光性能而被广泛发展和应用。特别是寡核酸稳定的荧光纳米颗粒由于其制备简单、光稳定性好、发射可调等优点而被广泛关注。这里,我们利用双链DNA特异性的铜纳米颗粒作为一种"纳米染料",结合PCR的技术,发展了一种免标记、低成本、环保的核酸放大检测新方法。当目标DNA不存在时,体系中的单链引物不能介导铜纳米颗粒的形成,从而观察不到荧光。然而,目标DNA的引入能触发模板-引物复合物的引物延伸,通过PCR扩增,能产生指数放大的双链DNA,从而介导荧光铜纳米颗粒的形成。

关键词：荧光铜纳米颗粒 PCR DNA 放大检测

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肿瘤细胞靶向性裂开型Aptamer探针的构建与应用研究

肿瘤细胞靶向性裂开型Aptamer探针的构建与应用研究

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中国化学会第29届学术年会

作者：汤进录何晓晓石慧王柯敏颜律安雷艳丽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湖南大学生物学院生物纳米与分子工程湖南省重点实验室

近年来,Aptamer作为一种高亲和力、高特异性的靶向识别分子在生物传感、分子医学等领域受到了广泛关注。特别是由于序列设计灵活、构型变化多样等优点,Aptamer已被成功用于构建一系列高灵敏生化分析新方法和新技术。目前,基于Aptamer的... 详细信息

近年来,Aptamer作为一种高亲和力、高特异性的靶向识别分子在生物传感、分子医学等领域受到了广泛关注。特别是由于序列设计灵活、构型变化多样等优点,Aptamer已被成功用于构建一系列高灵敏生化分析新方法和新技术。目前,基于Aptamer的靶标响应机制主要有"结合-洗脱"模式、链置换竞争激活模式和裂开型探针重组装模式等[1]。其中,裂开型Aptamer探针的设计思路为将原序列分裂成两个或多个核酸片段后再利用靶标诱导分裂片段重新组装成完整识别构型。这一策略不仅具有设计简单、适用性强等优点,且由于只有靶标的存在才能诱使Aptamer分裂体形成特殊构型并转换为信号输出,从而有望大大降低非靶刺激的干扰。然而,现已开发的裂开型Aptamer探针种类十分有限,其靶标仍局限于ATP、可卡因、凝血酶等少数生物分子[2],尤其是具有肿瘤细胞靶向识别功能的裂开型Aptamer探针尚未见报道。基于此,本工作即瞄准这一研究空白,选择基于cell-SELEX技术针对CCRF-CEM人白血病细胞筛选的Aptamer Sgc8c为模型,系统开展了裂开型Sgc8c探针的构建和应用研究。首先通过在Sgc8c环部区域的非结合位点设计不同的裂开方式,获得了九组Sgc8c分裂片段。随后采用流式细胞术以识别亲和力为指标进行筛选,成功构建了对CCRF-CEM细胞具有特异性识别能力的裂开型Sgc8c探针。在此基础上,通过采用Cy3-Cy5荧光供受体对分别修饰两条分裂片段,建立了一种基于荧光共振能量转移效应的CCRF-CEM细胞免洗检测方法。同时,利用裂开型Sgc8c探针的识别温敏性特点,发展了一种肿瘤细胞温控捕获与释放方法,有效实现了CCRF-CEM细胞的循环捕获与释放以及混合细胞体系中靶细胞的分离和回收。

关键词： Aptamer 裂开型探针肿瘤细胞激活式检测细胞捕获与释放

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