作者单位
摘要
1 福州大学化学学院, 福建 福州 350108
2 福州大学化学学院, 福建 福州 350108 福州大学食品安全与环境监测技术研究所, 福建 福州 350108
微囊藻毒素-LR(MC-LR)具有强烈的肝毒性、 致癌性和发育毒性, 亟需严格监测。 为实现环境水体中微痕量MC-LR的快速特异灵敏的分析识别, 以金属有机框架化合物(MOF)为介导, 增强磁纳米粒子比表面积, 高效负载纳米金和适配体-cDNA分子杂交荧光探针, 研发新型的适配体功能化磁纳米荧光探针(Fe3O4@MIL-101-NH2@Au@aptamer), 实现了对MC-LR的适配体特异识别-激光诱导荧光(LIF)超高灵敏分析。 论文详细研究了适配体磁纳米探针荧光检测MC-LR的可行性、 MC-LR测定的优化条件及其方法性能。 结果表明: MOF修饰的磁纳米颗粒Fe3O4@MIL-101-NH2的Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积达到114.02 m2·g-1, 比单一Fe3O4提高了近5倍, 适配体-cDNA杂交荧光探针在磁纳米颗粒表面的修饰率达98%以上, 适配体磁纳米探针对水体中痕量MC-LR具有很强的荧光响应。 在最优条件下(pH 7.5、 NaCl浓度500 mmol·L-1、 纳米金尺寸为20 nm, 测定时间为30 min), 适配体磁纳米探针与MC-LR结合释放出荧光互补链, 体系荧光强度与MC-LR含量成正比, 线性浓度范围为0.020~3.000 μg·L-1, 检出限(LOD)为0.006 μg·L-1, 灵敏度比文献报道的荧光分析法提高了1.6~22.3倍。 所建立的适配体磁纳米探针-LIF法对MC-LR的识别特异性高, 在100倍量的干扰物(微囊藻毒素MC-RR、 MC-YR、 大田软海绵酸OA) 共存情况下, 适配体磁纳米探针在混合体系中的荧光响应与在MC-LR单样中的响应强度偏差小于3.3%, 交叉反应性小; 日内、 日间和批间的测定标准偏差(RSD)为1.7%~8.8%, 相对误差RE为-4.3%~4.1%, 方法稳定性和重现性好。 该方法应用于闽江、 西湖水和内河水等样品分析, 水中MC-LR得到了良好的识别检出, 不同加标浓度的MC-LR(0.050, 0.100和1.000 μg·L-1)测定回收率为(90.1%±6.4%)~(104.2%±7.0%) (n=3), 与LC-MS确证方法的测定结果[加标回收率(91.3%±7.0%)~(104.4%±2.0%), n=3]一致。 所建立的适配体磁纳米探针与LIF联用技术对水中痕量MC-LR具有高的特异识别和灵敏检出能力, 为环境水中痕量MC-LR的现场特异识别分析提供了一个新的技术。
适配体 杂交探针 磁纳米颗粒 微囊藻毒素-LR 激光诱导荧光 Aptamer Hybridization probe Magnetic nanoparticle MC-LR Laser induced fluorescence 
光谱学与光谱分析
2023, 43(12): 3813
作者单位
摘要
1 广西糖资源绿色加工重点实验室, 广西科技大学生物与化学工程学院, 广西 柳州 545006
2 广西科技大学医学部, 广西 柳州 545005
氯霉素(CAP)是一种人工合成的抗生素, 通过与细菌的核糖体进行结合而抑制蛋白质合成达到抑菌目的。 长期摄入残留CAP动源性食品会导致人体发生贫血及白血病, 也会使机体产生耐药性严重危害人类健康, 许多国家规定不得在畜产品中检出CAP, 因此, 设计一种更快速简便且高特异性的CAP检测方法具有重要意义。 以CAP的巯基化适配体(SH-Apt)修饰银纳米棒阵列芯片(芯片)作SERS基底、 以DNA杂交指示剂亚甲基蓝(MB)作为拉曼信号分子, 利用CAP、 CAP适配体互补链(cDNA)与CAP适配体(Apt)竞争结合的关系, 构建了一种新型的高特异性CAP-SERS适配体传感器。 利用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)及EDS能谱仪对芯片及CAP-SERS适配体传感器进行表征, 结果表明芯片表面均匀分布大量银元素且证明CAP-SERS适配体传感器成功制备。 在室温条件下对CAP标准样进行检测, 传感器相关性能的考察结果表明, 在0.001~10 ng·mL-1范围之间, CAP浓度的对数值(logc)与1 624 cm-1处的SERS信号强度(ISERS)存在良好的线性关系: ISERS=-971logc+1 983(R2=0.991)。 拉曼增强因子EF=1.01×107, 检测限为0.2 pg·mL-1(S/N=3), 进一步表明该基底具有良好的拉曼增强效果。 应用该传感器分别检测CAP片剂、 人血清及猪血清中的CAP, 并进行加标试验, 结果令人满意, 回收率在91.2%~120.5%之间, RSD(n=3)在0.97%~8.1%之间, 证明该传感器有良好的准确性。 该传感器具有制作简单、 灵敏度高、 选择性强、 重现性和稳定性好以及检测速度快等优点, 可望应用于实际样品中CAP的快速定量检测, 为检测CAP提供了一种新思路。
亚甲基蓝 适配体 表面增强拉曼光谱 适配体传感器 氯霉素 Methylene blue Aptamer Surface-Enhanced Raman Scattering Aptamer sensor Chloramphenicol 
光谱学与光谱分析
2023, 43(11): 3445
作者单位
摘要
1 福州大学材料科学与工程学院, 福建 福州 350108
2 福州大学生物科学与工程学院, 福建 福州 350108
上转换纳米粒子(UCNPs)因其具有强生物穿透性、 大斯托克位移、 良好的光稳定性和生物相容性等优点而被广泛应用于生物医药分析领域。 通过聚丙烯酸(PAA)对油酸(OA)配体的上转换纳米粒子(OA-UCNPs)进行表面改性得到亲水性纳米粒子 PAA-UCNPs, 再通过酰胺化反应将适配体(Apt)共价偶联到PAA-UCNPs表面得到Apt-UCNPs并将其作为能量供体, 以黑洞猝灭剂(BHQ1)作为能量受体, 构建了一种基于荧光共振能量转移特异性检测磺胺二甲氧嘧啶(SDM)的方法。 通过红外光谱(FTIR)及扫描电镜(SEM)对OA-UCNPs、 PAA以及PAA-UCNPs的结构和性能进行了表征。 从红外光谱中可以看出, 相比较于OA-UCNPs, PAA-UCNPs于1 722 cm-1处出现了新峰, 可能为PAA的-C=O伸缩振动峰, 且在3 400 cm-1附近存在的宽带可能归因于PAA中O—H伸缩振动; 从扫描电镜实验结果可以看出, PAA修饰前分散在环己烷中的OA-UCNPs尺寸约为31 nm, 而PAA修饰后分散在水溶液中的UCNPs直径约为49 nm。 分析认为长链的PAA分子体积比油酸分子大, 因此包覆在UCNPs表面会使其尺寸增加, 以上结果均表明PAA可能已被修饰到UCNPs表面。 通过紫外可见光谱对Apt-UCNPs、 Apt及PAA-UCNPs的结构进行了表征。 结果发现相对于PAA-UCNPs, Apt-UCNPs的紫外吸收光谱在260 nm处出现了较明显的Apt特征吸收峰, 这表明适配体可能已被修饰到UCNPs表面。 对Apt-UCNPs用于检测SDM的机理进行了初步探讨, 结果发现Apt-UCNPs在540 nm的发射峰与BHQ1的吸收峰发生重叠, 表明Apt-UCNPs上的能量可通过共振能量转移效应转移到BHQ1使得Apt-UCNPs的荧光被猝灭。 对猝灭剂BHQ1的浓度进行了优化, 结果表明当BHQ1浓度为15 μmol·L-1时, 荧光猝灭效率为55%。 在最佳实验条件下, 相对荧光强度与SDM浓度(150~1 000 ng·mL-1)之间具有良好的线性关系, 选取与SDM 结构相似的磺胺吡啶和磺胺醋酰作对照实验, 发现尽管磺胺吡啶和磺胺醋酰的浓度达到了 500 ng·mL-1, 但其检测体系中相较于加入SDM后的荧光强度恢复程度仍然较低, 这说明该检测方法可对SDM有特异性识别作用。
上转换纳米粒子 磺胺二甲氧嘧啶 适配体 Up-conversion nanoparticles Sulfadimethoxine Aptamer 
光谱学与光谱分析
2022, 42(11): 3409
作者单位
摘要
吉林大学化学学院 超分子结构与材料国家重点实验室, 吉林 长春 130012
近年来,基于碳点与适配体构建的荧光生物传感器引起了人们强烈的兴趣。与传统荧光染料、半导体量子点及稀土荧光材料相比,以碳点为荧光基元的生物传感器荧光稳定性更好,毒性更低,价格更便宜,在环境监测、生物成像及生物医疗方面有着广泛的应用前景。本文对基于碳点与适配体构建的荧光生物传感器发展现状进行了系统的总结,包括碳点与适配体介绍,近年来基于碳点与适配体的荧光生物传感器的构建方式、传感机理以及应用范围,最后对基于碳点与适配体构建的荧光生物传感器的发展方向进行了展望。
碳点 适配体 荧光生物传感器 传感机理 carbon dots aptamer fluorescence biosensor sensing mechanism 
发光学报
2021, 42(8): 1196
Author Affiliations
Abstract
Med-X Research Institute and School of Biomedical Engineering Shanghai Jiao Tong University Shanghai 200240, P. R. China
Catalysis-based chemodynamic therapy (CDT) is an emerging cancer treatment strategy which uses a Fenton-like reaction to kill tumor cells by catalyzing endogenous hydrogen peroxide (H2O2 T into a toxic hydroxyl radical (·OH). The performance of CDT is greatly dependent on PDT agent. Herein, mitochondria-targeting Pt nanoclusters were synthesized using cytochrome c aptamer (CytcApt) as template. The obtained CytcApt-PtNCs can produce ·OH by H2O2 under the acidic conditions. Moreover, CytcApt-PtNCs could kill 4T1 tumor cells in a pH-dependent manner, but had no side effect on normal 293T cells. Therefore, CytcApt-PtNCs possess excellent therapeutic effect and good biosafety, indicating their great potential for CDT.
Chemodynamic therapy Pt nanoclusters cytochrome c aptamer 
Journal of Innovative Optical Health Sciences
2021, 14(4): 2141004
作者单位
摘要
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
黄曲霉素B1(aflatoxin B1, AFB1)是一种常见于农作物中的真菌毒素,是所有真菌霉素中毒性最强且具有致癌性。因此,快速、有效地检测出食品中AFB1对于食品安全来说具有重要意义。设计了一种基于表面增强荧光(surface-enhanced fluorescence, SEF)技术的光学芯片用于AFB1灵敏检测。该光学芯片以纳米多孔金(nanoporous gold, NPG)作为荧光增强基底,通过在其表面先后组装适体SH-DNA2和互补适体Cy5-DNA1构建针对AFB1的功能芯片。该芯片利用AFB1和Cy5-DNA1与SH-DNA2之间竞争结合,释放Cy5-DNA1引发来自Cy5荧光信号的衰减,通过监测Cy5的荧光强度的变化实现对AFB1的检测,检测极限可达到10?7 μg/L且线性动态范围有4个量级。
表面增强荧光 黄曲霉素B1 纳米多孔金 核酸适配体 surface-enhanced fluorescence aflatoxin B1 nanoporous gold aptamer 
光学仪器
2021, 43(1): 69
作者单位
摘要
重庆青年职业技术学院, 重庆 400712
环境雌激素是一种外源性内分泌干扰物, 一般以较低浓度存在于环境中, 可在生物体内富集并扰乱内分泌系统的正常功能, 诱导生物体发生多种病变, 因此对其进行低浓度高特异性的检测具有重要意义。 表面增强拉曼散射(SERS)是一种能够进行痕量分析甚至单分子水平检测的技术。 文章综述了近几年SERS技术对环境雌激素(主要为雌二醇、 多氯联苯、 双酚A等)的检测现状。 主要从两个方向进行总结分析: 首先, 不进行修饰直接利用SERS基底进行检测; 其次, 用(环糊精、 分子印迹聚合物、 抗原抗体、 核酸适配体等)修饰后的基底对环境雌激素进行特异性和高灵敏性检测。 最后, 对环境雌激素的SERS检测进行了总结与展望。
环境雌激素 表面增强拉曼散射 痕量分析 高灵敏性检测 核酸适配体 Environmental estrogen Surface enhanced Raman scattering Trace amount analysis Highly sensitive detection Nucleic acid aptamer 
光谱学与光谱分析
2020, 40(10): 3038
作者单位
摘要
浙江工业大学化学工程学院, 绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地, 浙江 杭州 310032
将具有拉曼信号的三氢-吲哚菁类(Cy3)染料分子标记农药核酸适配体(Aptamer)制备成拉曼检测试剂(Cy3-aptamer), 对痕量啶虫脒进行了特异性的表面增强拉曼光谱法(SERS)检测研究。 考虑到胶体的稳定和聚凝作用原理, 采用聚丙烯酸钠作为分散剂, 使作为SERS检测基底材料的银溶胶带负电荷, 获得了良好的稳定性和分散性。 由于聚丙烯酸钠分散的银溶胶为负电平衡体系, 测试时需采用聚沉剂, 使具有较高稳定性的银纳米颗粒团聚, 形成SERS增强热点, 从而提高SERS检测信号。 以SERS信号较弱的啶虫脒为探针, 考察了银溶胶中加入不同聚沉剂(NaCl, KCl, NaOH, HNO3, H3PO4, H2SO4, HCl)对SERS信号的影响, 实验结果表明, H+作为阳离子和PO3-4作为阴离子组成的电解质聚沉剂, 对于带有一定负电荷σ-基团分子, 具有较好的拉曼增强效应。 且通过紫外可见分光光谱, 进一步说明了表面电荷性质对SERS的增强信号起决定作用。 又由于Cy3-aptamer磷酸骨架上带有大量负电荷, 其SERS信号较小。 故选择带丰富正电荷的精胺分子以消除Cy3-aptamer磷酸骨架上的负电荷, 使Cy3-aptemer更易吸附于银溶胶表面, 使其产生较强的SERS光谱。 此外, 考察选择了精胺与Cy3-aptamer以及Cy3-aptamer与农药啶虫脒的最佳反应结合时间分别为5和20 min。 最后, 建立了定量检测农药啶虫脒的方法, 并对检测机理进行了探讨。 研究表明, 农药啶虫脒在适配体银溶胶特效探针上于1 392 cm-1处的SERS特征峰面积与水的OH伸缩振动峰面积组成相对拉曼峰面积强度, 其相对强度与啶虫脒浓度的对数具有良好的负线性关系, 浓度范围为1×10-8~2.5×10-7 mol·L-1。 将所建立的特效检测啶虫脒的方法用于实际水样的检测, 回收率为97.4%~99.4%。 结果表明, 所提出的聚丙烯酸钠分散及精胺修饰的银溶胶有利于捕获Cy3-aptamer及其Cy3-aptamer与啶虫脒的反应物, 提高了方法的灵敏度与可靠性。
表面增强拉曼光谱 核酸适配体 银溶胶 啶虫脒 聚丙烯酸钠 精胺 Surface-enhanced Raman scattering Aptamer Silver colloid Acetamiprid Sodium polyacrylate Spermine 
光谱学与光谱分析
2020, 40(8): 2462
作者单位
摘要
1 黄山学院 化学化工学院, 安徽 黄山 245041
2 黄山学院 生命与环境科学学院, 安徽 黄山 245041
基于三磷酸腺苷(ATP)适配体与ATP分子作用后可以显著增强电化学发光信号的性能, 研究了一种用于ATP含量检测的电化学发光适配体(ECL-aptamer)传感器。通过电沉积方法获得纳米金电极。3′端标记联吡啶钌发光分子的探针DNA通过5′端修饰的巯基自组装到纳米金电极表面, 然后与5′端标记二茂铁分子的ATP核酸适配体互补杂交, 形成刚性线形的双链DNA, 由此构建的传感器产生较弱的电化学发光(ECL)信号。该传感器在ATP溶液中孵化后, 由于ATP分子与ATP适配体强的特异性结合, 使得适配体分子与探针DNA分子解离, 从电极表面脱落进入溶液, 此时电极表面的探针DNA在强电解质溶液中可以形成发卡型的茎环结构, 产生显著增强的ECL信号。ECL信号强度与ATP浓度的对数值呈线性关系, 线性范围为10.0~1.0×105 pmol/L, 相关系数r=0.995 9, 检测限为5.0 pmol/L。该传感器的灵敏度与检测范围高于目前已报道的结果, 显示出了ATP检测的应用潜力。
电化学发光 适配体 生物传感器 三磷酸腺苷 electrochemiluminescence aptamer biosensor adenosine triphosphate 
发光学报
2020, 41(6): 744
作者单位
摘要
集美大学食品与生物工程学院, 福建 厦门 361021
孔雀石绿(MG)是一种有毒的三苯甲烷类物质, 由于其价格低廉, 抑菌效果好, 曾在水产养殖中被作为抑菌剂广泛使用。 但是长期大量的使用孔雀石绿将会对人体产生致癌、 致畸、 致突变的危害。 传统检测水中孔雀石绿的方法需要复杂的前处理, 花费大量时间, 且需要昂贵的仪器设备, 技术难度高, 因此发展一种快速简便的MG检测方法十分必要。 核酸适配体是一种能与靶标分子特异性结合的DNA或RNA片段, 它具有高特异性、 高亲和力、 易于化学合成和修饰、 稳定性高等特点, 是比抗体更为有潜力的靶标识别元素, 目前被广泛应用于传感检测中。 胶体金(AuNPs)具有高消光系数和表面等离子体共振现象, 可用于可视化检测体系中。 研究了一种基于胶体金和RNA适配体的可视化快速检测孔雀石绿的方法。 当有盐(NaCl)存在时, AuNPs会受到盐的作用而发生团聚, 其吸收光谱峰由520 nm处移到690 nm处, 溶液颜色由红色变成蓝色。 由于RNA适配体可以通过静电作用吸附在AuNPs表面, 对AuNPs起到保护作用, 可使AuNPs在盐溶液中不发生聚集而呈红色; 而当体系中有MG存在时, 由于MG与RNA适配体的特异性结合, 使得RNA适配体从AuNPs表面脱离, 游离的AuNPs遇盐发生聚集呈蓝色。 随着MG浓度的升高, 520 nm处吸光度值逐渐降低, 690 nm处吸光度值逐渐升高, 且溶液颜色逐渐由红色变为蓝色。 因此, 目标物MG的含量可通过肉眼观察溶液颜色或通过可见吸收光谱来确定, 整个检测过程不超过1小时。 以有或无MG时AuNPs于520及690 nm处吸光度比值的差值Δ(A690/A520)作为检测信号, 发现在NaCl浓度为0.2 mol·L-1、 RNA浓度为10 μmol·L-1及AuNPs的浓度为7 nmol·L-1时, MG浓度的线性范围为0.6~12.5 μmol·L-1[线性方程为Δ(A690/A520)=0.06c-0.01, R2为0.993], 检出限为0.04 μmol·L-1 (3α/κ, n=9)。 该方法对MG检测具有良好的选择性, 将此方法应用于养殖水样中孔雀石绿的检测, 加标回收率为92%~108%, 说明该方法能够准确、 灵敏、 快速检测水产养殖中的孔雀石绿。
可视化检测 孔雀石绿 胶体金 RNA核酸适配体 Colorimetric detection Malachite green AuNPs RNA aptamer 
光谱学与光谱分析
2020, 40(3): 831

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