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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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刺激响应型介孔纳米载体的构建及控制释放研究

刺激响应型介孔纳米载体的构建及控制释放研究

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中部四省化学化工学会2017年学术年会

作者：何晓晓羊小海黄晋何定庚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410082长沙

介孔纳米材料由于具有丰富的纳米孔结构、较大的孔体积、高的比表面积以及可调的孔径尺寸等独特的介观结构和物理化学性质，在催化、吸附、分子分离鉴定和光电磁等领域，尤其是在刺激响应可控释放方面拥有广阔的应用前景。利用介孔纳米... 详细信息

介孔纳米材料由于具有丰富的纳米孔结构、较大的孔体积、高的比表面积以及可调的孔径尺寸等独特的介观结构和物理化学性质，在催化、吸附、分子分离鉴定和光电磁等领域，尤其是在刺激响应可控释放方面拥有广阔的应用前景。利用介孔纳米药物载体，将药物分子吸附到载体表面或装载在载体内部，并在一定的刺激条件下控制药物分子在肿瘤部位的释放。这种给药方式能有效避免药物过早释放从而提高作用浓度，同时也减少了药物运输过程的毒副作用，将极大促进化疗药物在肿瘤治疗中的应用。

关键词：介孔纳米材料刺激响应控制释放肿瘤药物载体

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基于红细胞膜包被微纳米颗粒的仿生器件构建研究

基于红细胞膜包被微纳米颗粒的仿生器件构建研究

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中国化学会第十届全国化学生物学学术会议

作者：刘剑波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

红细胞是一种在血液中含量丰富的细胞，哺乳动物成熟的红细胞结构简单，不含有细胞核以及其他细胞器，所以其细胞膜很容易获得。提取红细胞膜应用于纳米与微米材料的仿生膜表面改性技术适用范围广，操作简便易行，所得到的仿生膜修饰的... 详细信息

红细胞是一种在血液中含量丰富的细胞，哺乳动物成熟的红细胞结构简单，不含有细胞核以及其他细胞器，所以其细胞膜很容易获得。提取红细胞膜应用于纳米与微米材料的仿生膜表面改性技术适用范围广，操作简便易行，所得到的仿生膜修饰的纳米材料具有稳定性好、毒性低、生物相容性好等优点，因而在物质吸附、生物传感和肿瘤治疗等方面具有重要的作用。基于此，本工作提取了红细胞膜磷脂，实现了脂溶性量子点的细胞膜成像和人工仿生细胞的构建(图1)。

关键词：红细胞膜仿生细胞仿生细胞器

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核酸外切酶辅助的信号放大策略在生化分析中的应用进展

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分析化学 2015年第11期43卷 1620-1628页

作者：文立徐凤州何晓晓王柯敏何定庚卿太平邹振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

作为工具酶重要成员之一的核酸外切酶是一类无严格碱基序列依赖性的水解酶。近年来,通过利用核酸外切酶水解方式的差异性与纳米技术、酶切循环效应、核酸适配体技术、金属离子稳定的非沃森-克里克碱基配对系统、核酸荧光染料探针技术、... 详细信息

作为工具酶重要成员之一的核酸外切酶是一类无严格碱基序列依赖性的水解酶。近年来,通过利用核酸外切酶水解方式的差异性与纳米技术、酶切循环效应、核酸适配体技术、金属离子稳定的非沃森-克里克碱基配对系统、核酸荧光染料探针技术、电化学方法等相结合,发展了一系列核酸外切酶辅助的信号放大技术,对于提高生化分析检测方法与技术的灵敏度起到了非常关键的作用,已广泛应用于核酸、蛋白质、离子和小分子等物质的高灵敏检测。为了更好地理解和应用核酸外切酶辅助的信号放大策略,本文对核酸外切酶发展的信号放大策略在生化分析中的应用进展进行了综述。

关键词：分析检测工具酶信号放大核酸外切酶评述

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功能化纳米探针肿瘤诊治研究进展

功能化纳米探针肿瘤诊治研究进展

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中国化学会第30届学术年会-第三十八分会：纳米生物效应与纳米药物化学

作者：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

功能化纳米探针由于其诸多优点(例如尺寸小、比表面积大、生物相容性好、表面易修饰等),使其为生物医学研究领域提供了许多新的研究视角和机会。近年来,我们课题组在纳米探针设计、制备与应用方面围绕癌症的检测与治疗开展了一系列研究... 详细信息

功能化纳米探针由于其诸多优点(例如尺寸小、比表面积大、生物相容性好、表面易修饰等),使其为生物医学研究领域提供了许多新的研究视角和机会。近年来,我们课题组在纳米探针设计、制备与应用方面围绕癌症的检测与治疗开展了一系列研究工作:(1)针对不同肿瘤细胞或标志物筛选了一批高亲和力与高特异性的分子识别工具(核酸适配体)。(2)以肿瘤细胞或其标志物为靶标,开发了一系列高灵敏的纳米探针用于肿瘤检测。(3)针对肿瘤组织的微酸环境以及肿瘤特异性高表达的生物分子,我们基于介孔纳米材料构建了一系列刺激响应给药系统,在细胞与活体层面实现了靶向特异性给药。

关键词：功能化纳米探针肿瘤检测治疗

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细胞内检测:避免干扰与放大信号

细胞内检测:避免干扰与放大信号

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中国化学会第30届学术年会

作者：黄晋羊小海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

对细胞内靶标进行原位检测具有十分重要的意义,但是在实际应用中往往会遇到诸多问题,主要原因是由于细胞内复杂的环境因素干扰和靶标浓度太低所致。本文主要围绕在进行细胞内靶标检测时,如何有效避免干扰以及放大信号,提出以下策略:(1)... 详细信息

对细胞内靶标进行原位检测具有十分重要的意义,但是在实际应用中往往会遇到诸多问题,主要原因是由于细胞内复杂的环境因素干扰和靶标浓度太低所致。本文主要围绕在进行细胞内靶标检测时,如何有效避免干扰以及放大信号,提出以下策略:(1)针对单荧光标记探针易产生假阳性信号的缺点,我们提出了一种基于FRET的新型荧光探针,该方法能有效避免细胞内干扰因素(如酶、谷胱甘肽、温度)等带来的假阳性信号,同时可减低仪器带来的系统误差;(2)针对细胞内靶标浓度太低的问题,我们通过引入两种信号放大方法(杂交链式反应和核酶催化反应),成功实现了细胞内低丰度靶标的高灵敏检测。

关键词：细胞检测 FRET 信号放大

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基于裂开型激活式Aptamer多聚化的纳米三角DNA探针的高效靶向和超低背景肿瘤检测研究

基于裂开型激活式Aptamer多聚化的纳米三角DNA探针的高效靶向和超...

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2016全国生命分析化学学术大会

作者：雷艳丽石慧何晓晓汤进录王柯敏乔真真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410082长沙

激活式核酸适配体(Aptamer)探针由于具备背景信号低、无需洗脱、操作简单快速等优点，在肿瘤细胞检测和活体成像领域受到了重点关注.然而，现有的激活式Aptamer探针设计仍然存在不足：1.由于对部分识别片段的封闭而导致探针亲和性的降低... 详细信息

激活式核酸适配体(Aptamer)探针由于具备背景信号低、无需洗脱、操作简单快速等优点，在肿瘤细胞检测和活体成像领域受到了重点关注.然而，现有的激活式Aptamer探针设计仍然存在不足：1.由于对部分识别片段的封闭而导致探针亲和性的降低;2.低分子量单体探针更易被酶降解，也更易产生非特异性吸附，从而导致背景信号上升.

关键词：肿瘤成像多价配体激活式裂开型Aptamer

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利用金颗粒与核酸适体核酶构建的纳米传感器用于活细胞内生物分子的放大检测

利用金颗粒与核酸适体核酶构建的纳米传感器用于活细胞内生物分子...

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中国化学会第30届学术年会

作者：杨艳婧黄晋羊小海全珂谢努力欧敏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

核酶传感器用于活细胞内靶标的在线检测目前已有报道,然而其靶标仅限于核酸片段和离子。核酸适配体结合核酶能够拓展其检测范围。迄今为止,利用核酸适配体核酶(aptazyme)进行活细胞内生物分子的研究目前还未有报道。因此,本设计拟利用... 详细信息

核酶传感器用于活细胞内靶标的在线检测目前已有报道,然而其靶标仅限于核酸片段和离子。核酸适配体结合核酶能够拓展其检测范围。迄今为止,利用核酸适配体核酶(aptazyme)进行活细胞内生物分子的研究目前还未有报道。因此,本设计拟利用金颗粒为载体,首次设计了一种通用型的aptazyme传感器用于活细胞内生物分子的催化放大检测。该纳米传感器包括了金颗粒、淬灭基团标记的aptazyme链、荧光基团标记的底物链,aptazyme链通过与底物链杂交修饰在金颗粒表面。只有在目标物存在下才能激活aptazyme的催化活性,从而将底物链切断,使得荧光基团远离金颗粒和淬灭基团,荧光恢复。一个目标物激活的aptazyme链能够催化切断多个底物链,从而实现荧光信号放大的目的。而且,实验表明该纳米传感器能够进入细胞,实现活细胞内生物分子的检测。

关键词： aptazyme 金颗粒荧光传感器

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