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中国化学会第十三届全国分析化学年会

作者：颜晓梅田野马玲朱少彬陈超翔王硕厦门大学化学化工学院化学生物学系谱学分析与仪器教育部重点实验室化学生物学福建省重点实验室

针对生命科学、生物医学、纳米科技、食品安全、能源材料等领域日益增长的单粒子水平纳米颗粒表征需求,我们课题组首创性地结合瑞利散射和鞘流单分子荧光检测技术,研制成功具有自主知识产权的纳米流式检测装置(NanoFCM),将二氧化硅纳米... 详细信息

针对生命科学、生物医学、纳米科技、食品安全、能源材料等领域日益增长的单粒子水平纳米颗粒表征需求,我们课题组首创性地结合瑞利散射和鞘流单分子荧光检测技术,研制成功具有自主知识产权的纳米流式检测装置(NanoFCM),将二氧化硅纳米颗粒、病毒、细胞外囊泡的单颗粒散射检测下限推进到24 nm、27 nm和40 nm,较传统流式细胞仪的散射检测灵敏度提升4-6个数量级。NanoFCM以每分钟高达10,000个颗粒的速率对单个纳米颗粒的散射和多色荧光信号进行同时检测,实现颗粒粒径、浓度和多种生化性状的定量表征,粒径分辨率媲美透射电镜。纳米流式检测技术使得研究人员可以像传统流式细胞仪分析细胞那样对细菌、病毒、线粒体、外泌体、纳米药物、功能化纳米颗粒等在单颗粒水平进行高通量、多参数定量分析。藉此,课题组发展了一系列灵敏、快速、特异、准确的生物分析新技术、新方法。

关键词：超高灵敏流式检测单分子荧光病毒纳米药物细胞外囊泡

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非立体选择性反应:天然产物立体多样性合成的高效方法

非立体选择性反应:天然产物立体多样性合成的高效方法

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中国化学会第十二届全国天然有机化学学术会议

作者：黄培强福建省化学生物学重点实验室能源材料化学协同创新中心厦门大学化学化工学院化学系

在目标导向合成的时代,高立体选择性反应是提高合成效率的内在要求。低立体选择性反应,不但直接影响产率,而且带来分离纯化的困难。同样重要的是,全合成应该反映有机合成的最新成果,因此合成步骤中选择性高低也是衡量一条合成路线优劣... 详细信息

在目标导向合成的时代,高立体选择性反应是提高合成效率的内在要求。低立体选择性反应,不但直接影响产率,而且带来分离纯化的困难。同样重要的是,全合成应该反映有机合成的最新成果,因此合成步骤中选择性高低也是衡量一条合成路线优劣的标准之一。自从提出多样性导向合成,立体化学在化学空间占有重要地位,因此,尽可能多地获得立体异构体逐成为研究的目标。此外,愈来愈多的结果表明天然产物不但具有骨架和官能团的多样性,也具有立体化学的多样性,因此,如何用最少的步骤获得尽可能多的天然产物立体异构体逐成为衡量合成效率的一个目标。

关键词：立体选择性反应天然产物多样性合成高效方法

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一类酸响应、信号触发探针的生物成像应用

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中国科学：化学 2017年第8期47卷 973-985页

作者：刘剑薛钟慰赵虎韩家淮韩守法厦门大学化学化工学院化学生物学系固体表面物理化学国家重点实验室谱学分析与仪器教育部重点实验室福建省化学生物学重点实验室厦门361102 厦门大学生命科学学院细胞应激生物学国家重点实验室细胞信号网络协同创新中心厦门361102

水作为所有细胞和组织的重要组成部分,其pH和诸多生理活动密切相关.荧光分析具有可视化、高分辨率等特点,在生命体系的pH分析中得到广泛应用.近年来,pH触发荧光成像技术在生物医学领域逐渐得到应用.本文简要介绍了一类酸度触发荧光、含... 详细信息

水作为所有细胞和组织的重要组成部分,其pH和诸多生理活动密切相关.荧光分析具有可视化、高分辨率等特点,在生命体系的pH分析中得到广泛应用.近年来,pH触发荧光成像技术在生物医学领域逐渐得到应用.本文简要介绍了一类酸度触发荧光、含分子内螺环的罗丹明衍生物的设计与功能化,及其生物成像应用.

关键词：信号触发荧光成像细胞器变化成像糖缀合探针炎癌活体成像比率荧光成像

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基于微流控的核酸适体筛选新方法及其在生物医学分析中的应用

基于微流控的核酸适体筛选新方法及其在生物医学分析中的应用

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第四届中国核酸适配体学术研讨会

作者：杨朝勇上海交通大学医学院分子医学研究院 200127 厦门大学化学化工学院化学生物学系固体表面物理化学国家重点实验室谱学分析与仪器教育部重点实验室福建省化学生物学重点实验室361005

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线粒体荧光标记的单颗粒水平高通量评估方法

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分析化学 2016年第8期44卷 1171-1177页

作者：韩锦艳许静怡张翔周颖星陈超翔颜晓梅厦门大学化学化工学院化学生物学系谱学分析与仪器教育部重点实验室化学生物学福建省重点实验室

线粒体是真核细胞能量代谢和信号转导的调控中枢,虽然各种灵敏、特异的线粒体荧光标记技术已经被广泛应用于线粒体研究,但仍缺乏单线粒体水平的荧光染色性能评估方法。基于超高灵敏流式检测技术(High sensitivity flow cytometry,HSFCM... 详细信息

线粒体是真核细胞能量代谢和信号转导的调控中枢,虽然各种灵敏、特异的线粒体荧光标记技术已经被广泛应用于线粒体研究,但仍缺乏单线粒体水平的荧光染色性能评估方法。基于超高灵敏流式检测技术(High sensitivity flow cytometry,HSFCM)能对单个线粒体进行高灵敏、高通量、多参数定量分析的独特优势,本研究发展了一种单线粒体水平的荧光标记高通量评估方法。将携带靶向线粒体绿色荧光蛋白基因的p Ac GFP1-Mito质粒转染至人宫颈癌He La细胞中,用G418筛选出稳定转染细胞,分别从瞬时转染和稳定转染的细胞中提取线粒体。此外,从未转染质粒的正常He La细胞中提取线粒体,分别进行Mito Tracker Green标记以及SYTO 62线粒体DNA染色,应用实验室自行研制的超高灵敏流式检测装置在单线粒体水平对这4种线粒体标记方法的荧光亮度、标记效率和稳定性进行评估。实验结果表明,稳定转染细胞中单个线粒体的绿色荧光蛋白(GFP)荧光亮度为瞬时转染的17.7倍,比Mito Tracker Green标记的线粒体亮度高约两个数量级,且标记稳定性好。本研究为线粒体标记方法的选择提供了一种先进的分析方法。

关键词：线粒体超高灵敏流式检测技术瞬时转染稳定转染染料标记

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蛋白质团聚的单颗粒水平超高灵敏流式定量检测

蛋白质团聚的单颗粒水平超高灵敏流式定量检测

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第十届全国化学生物学学术会议

作者：高恺旻田野周颖星颜晓梅厦门大学化学化工学院化学生物学系谱学分析与仪器教育部重点实验室化学生物学福建省重点实验室

蛋白质药物的团聚是生物制药生产、运输和储存过程中极具挑战性的一大难题[1]。蛋白质团聚体的数量、性质和尺寸分布等对蛋白质药物的安全性和药物效价具有显著影响。蛋白质团聚中通常以纳米和亚微米尺寸的颗粒占据绝大多数,如何对如此... 详细信息

蛋白质药物的团聚是生物制药生产、运输和储存过程中极具挑战性的一大难题[1]。蛋白质团聚体的数量、性质和尺寸分布等对蛋白质药物的安全性和药物效价具有显著影响。蛋白质团聚中通常以纳米和亚微米尺寸的颗粒占据绝大多数,如何对如此微小粒径的颗粒进行快速的定量检测是亟需解决的科学难题。目前动态光散射(DLS)、纳米颗粒追踪分析技术(NTA)和透射电子显微镜(TEM)等方法存在分辨率低、通量低或费用昂贵等缺陷。我们实验室结合瑞利散射和鞘流单分子荧光检测技术研制的超高灵敏流式检测装置(HighSensitivity Flow Cytometry, HSFCM)能够检测到粒径仅为24 nm的单个二氧化硅颗粒和27 nm的单个病毒,粒径分辨率媲美电镜,检测速率高达每分钟10000个颗粒,具有高度的统计代表性[2][3]。利用HSFCM侧向散射信号的检测优势,我们以浓度为20 mg/mL的牛血清白蛋白水溶液为模型,在65oC条件下加热5小时制备蛋白质团聚颗粒,梯度稀释1000倍后进行HSFCM检测,发展了一种蛋白质药物中非可逆团聚颗粒的单颗粒水平快速、定量检测新方法,定量对比了不同赋形剂对蛋白质药物储存过程中团聚现象的影响,如:盐类、糖类、多元醇、氨基酸和环糊精类等。此外,我们对市面上的3种注射型蛋白质药物中的纳米颗粒进行了测定,发现蛋白质药物中纳米尺寸颗粒的浓度达到10～10个/mL,且尺寸分布差异很大。相较于其它的蛋白质团聚检测方法,单颗粒水平的HSFCM检测方法具有快速、定量、实用性强等优点,有望为蛋白质药物的质量控制和赋形剂的选择提供实验指导。

关键词：蛋白质团聚超高灵敏流式检测赋形剂质量控制

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应激条件下毒素-抗毒素系统的单细菌水平研究

应激条件下毒素-抗毒素系统的单细菌水平研究

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第十届全国化学生物学学术会议

作者：章苗苗吴丽娜宋毅怡陈瑜颜晓梅厦门大学化学化工学院化学生物学系谱学分析与仪器教育部重点实验室化学生物学福建省重点实验室

细菌的抗药性危害日益严重,阐明致病菌中毒素-抗毒素系统（toxin-antitoxin system,简称TA系统）的作用机理和生理功能对于研发防控致病菌的新策略和疾病诊断治疗等具有重要意义。TA系统是细菌中存在于同一操纵子下的一对基因,分别编码... 详细信息

细菌的抗药性危害日益严重,阐明致病菌中毒素-抗毒素系统（toxin-antitoxin system,简称TA系统）的作用机理和生理功能对于研发防控致病菌的新策略和疾病诊断治疗等具有重要意义。TA系统是细菌中存在于同一操纵子下的一对基因,分别编码稳定的毒素蛋白和不稳定的抗毒素蛋白。毒素蛋白通过干扰细菌的重要生理过程抑制细菌生长,同源抗毒素在正常情况下中和毒素毒性。在抗生素等应激条件下,抗毒素优先被降解,毒素发挥作用,抑制细菌生长[1],从而促成多药耐受性存留菌的形成。鉴于TA系统在细菌中存在的广泛性及表达的高度异质性[2],在单细菌水平对TA系统的表达进行检测具有重要意义。本研究首先建立单细菌水平的毒素抗毒素超高灵敏流式检测方法（如图1所示）,继而对胆汁应激、氨基酸饥饿和热激条件下抗毒素表达的变化开展研究,揭示应激条件下TA系统的作用机制。我们首次在蛋白质水平证明胆汁应激环境下,细菌可以通过降解MqsA抗毒素蛋白增加胆汁耐受性[3]。在丝氨酸与异亮氨酸饥饿条件下,MqsA抗毒素蛋白被降解后再度增长,该现象表明:细菌应对氨基酸饥饿可能存在可逆调控机制。而热激压力对于MqsA抗毒素的表达无明显影响。我们将进一步针对应激条件下及存留菌形成过程中毒素与抗毒素的表达量进行分析,以揭示TA系统在多药耐受性存留菌的形成中所发挥的作用,为对抗致病菌及细菌耐药性提供新的思路。

关键词：毒素-抗毒素系统应激条件单细菌水平超高灵敏流式技术

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线粒体融合的定量检测方法及其信号转导相关研究

线粒体融合的定量检测方法及其信号转导相关研究

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第十届全国化学生物学学术会议

作者：许静怡韩锦艳刘雨青高恺旻张翔张舒越颜晓梅厦门大学化学化工学院化学生物学系谱学分析与仪器教育部重点实验室化学生物学福建省重点实验室

线粒体是真核细胞重要的细胞器,在能量代谢和细胞死亡调控中都起着重要的作用。同时,线粒体也是高度动态的细胞器,在细胞内频繁地发生融合与分裂。线粒体的融合分裂与能量代谢、自噬、凋亡等过程密切相关,且融合分裂的异常会导致人类多... 详细信息

线粒体是真核细胞重要的细胞器,在能量代谢和细胞死亡调控中都起着重要的作用。同时,线粒体也是高度动态的细胞器,在细胞内频繁地发生融合与分裂。线粒体的融合分裂与能量代谢、自噬、凋亡等过程密切相关,且融合分裂的异常会导致人类多种疾病的产生,包括退行性疾病、心血管疾病和癌症等。因此,建立线粒体融合的定量检测方法对于探索融合与多种细胞生理活动的相互关系及疾病发病机制均具有重要意义。荧光显微镜和透射电子显微镜是线粒体融合研究的常用检测手段,但两者均不具备高通量特性,难以实现定量分析,且操作困难繁琐。基于实验室自主研发的超高灵敏流式检测装置在单线粒体多参数高通量检测中的优势[1][2],我们采用质粒稳定转染的线粒体荧光标记手段,建立了线粒体融合的高通量定量检测方法,并将其应用于线粒体融合与凋亡可逆之间的相互关系探索。实验结果表明虽然融合有利于线粒体稳态的维持,但是也使线粒体对凋亡产生抗性,促进凋亡可逆,导致细胞对抗癌药物产生耐药性。此外,我们利用所建立的方法,探索处于不同信号转导途径的胞浆蛋白对线粒体融合的影响,以期发现新的融合调节因子,为线粒体融合机理的进一步阐明及疾病发病机制的研究提供实验依据。

关键词：线粒体融合超高灵敏流式检测信号转导凋亡

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人类染色体端粒长度和短端粒比率的单染色体水平测定

人类染色体端粒长度和短端粒比率的单染色体水平测定

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第十届全国化学生物学学术会议

作者：周颖星高恺旻韩锦艳颜晓梅厦门大学化学化工学院化学生物学系谱学分析与仪器教育部重点实验室化学生物学福建省重点实验室

端粒(Telomere)是由染色体末端DNA(多为重复的富含鸟嘌呤序列)和相关蛋白组成的复合物,起着保护染色体完整性和稳定性的作用[1]。细胞每分裂一次,端粒就会缩短一小截,当端粒缩短到一定程度时,细胞不再分裂,而走向衰老死亡。研究表明,老... 详细信息

端粒(Telomere)是由染色体末端DNA(多为重复的富含鸟嘌呤序列)和相关蛋白组成的复合物,起着保护染色体完整性和稳定性的作用[1]。细胞每分裂一次,端粒就会缩短一小截,当端粒缩短到一定程度时,细胞不再分裂,而走向衰老死亡。研究表明,老年痴呆症、早衰症、癌症(包括血癌)患者的端粒长度均短于健康人。尽管每一条染色体末端有着不同长度的端粒重复序列,对老鼠模型的研究显示,恰恰是那些短端粒(≤3 kb)才是导致衰老和疾病的真正原因。目前检测染色体端粒长度的方法主要有基于Southern blot的末端限制酶切片段分析法(terminal restriction fragment, TRF)、结合显微镜的端粒定量荧光原位杂交技术(Q-FISH)和利用流式细胞仪在单细胞水平进行检测的Q-FISH(Flow-FISH))方法等。这些方法不仅操作繁琐、费时耗力,而且大多只能得到群体细胞中所有染色体端粒的平均长度,难以揭示短端粒的存在,更无法对其进行定量分析。我们利用实验室自行研制的超高灵敏流式检测装置(High sensitivity flow cytometer, HSFCM)[2, 3]发展了一种快速、灵敏的人类染色体端粒长度的单染色体水平测定方法并应用于短端粒比率的定量分析。首先从细胞中提纯染色体,与荧光标记的肽核酸(peptide nucleic acid, PNA,与端粒重复序列互补配对)孵育,再采用HSFCM对染色体进行逐一检测。空白对照(无肽核酸探针)和阴性对照(非特异性肽核酸序列)的杂交实验表明HSFCM可以优异的信噪比检测到单个人类染色体的端粒信号。单个染色体通过其荧光亮度与等量可溶性荧光素分子(MESF)的标准工作曲线的对照可获知其端粒长度。HSFCM每分钟可对成千上万个染色体进行逐一检测,快速获得染色体端粒长度的统计分布特征。我们选取五种细胞(HeLa、A549、SMMC-7721、HepG2和HEK293T),在单个染色体水平对其端粒长度进行检测,并计算短端粒染色体的比率。我们将该方法应用于白血病患者外周血单核细胞的染色体端粒测定,与健康人的对比表明患者的短端粒染色体比率明显增高,且随着年龄的增加,染色体端粒长度逐渐缩短。此外,治疗后患者的短端粒染色体比率相较于疾病新发患者有所降低。人类染色体端粒长度和短端粒比率的单染色体水平测定方法的建立将为端粒长度的相关基础生命科学研究提供先进的分析手段,并有望应用于端粒相关疾病的诊断、监测和预后。

关键词：超高灵敏流式检测染色体端粒长度 PNA杂交

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蛋白质团聚的单颗粒水平超高灵敏流式定量检测

蛋白质团聚的单颗粒水平超高灵敏流式定量检测

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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：高恺旻田野周颖星颜晓梅厦门大学化学化工学院化学生物学系谱学分析与仪器教育部重点实验室化学生物学福建省重点实验室福建厦门361005

蛋白质药物的团聚是生物制药生产、运输和储存过程中极具挑战性的一大难题[1]。蛋白质团聚体的数量、性质和尺寸分布等对蛋白质药物的安全性和药物效价具有显著影响。蛋白质团聚中通常以纳米和亚微米尺寸的颗粒占据绝大多数，如何对如... 详细信息

蛋白质药物的团聚是生物制药生产、运输和储存过程中极具挑战性的一大难题[1]。蛋白质团聚体的数量、性质和尺寸分布等对蛋白质药物的安全性和药物效价具有显著影响。蛋白质团聚中通常以纳米和亚微米尺寸的颗粒占据绝大多数，如何对如此微小粒径的颗粒进行快速的定量检测是亟需解决的科学难题。

关键词：蛋白质团聚超高灵敏流式检测赋形剂质量控制

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