基于核酸適配體和納米材料的鮑曼不動桿菌檢測新方法研究
發(fā)布時間:2022-02-13 09:07
鮑曼不動桿菌是臨床最常見的非發(fā)酵革蘭陰性菌,廣泛存在于醫(yī)院環(huán)境中,已成為引起呼吸機相關(guān)性肺炎、血流感染、腹腔感染和術(shù)后傷口感染等院內(nèi)感染的主要病原菌之一,感染致死率高達20%。然而,現(xiàn)有檢測方法如傳統(tǒng)培養(yǎng)鑒定、質(zhì)譜分析、PCR擴增以及基因測序等,或耗時長、靈敏度低,或需要特殊儀器設(shè)備、檢測成本高,因此,亟需研發(fā)快速、靈敏、普適的鮑曼不動桿菌檢測新方法,而隨著生物技術(shù)和納米技術(shù)的飛速發(fā)展,新型生物傳感器的出現(xiàn),為病原微生物的體外診斷帶來了契機。核酸適配體(Aptamer,Apt)是一種功能核酸,可特異性識別蛋白、核酸、藥物、代謝小分子以及病原微生物等靶標(biāo),具有結(jié)合能力強、穩(wěn)定性高以及易于合成和修飾的優(yōu)點,已廣泛用于構(gòu)建生物傳感器。與此同時,借助納米材料例如:貴金屬材料、磁性材料、金屬有機骨架材料以及上轉(zhuǎn)化發(fā)光材料等的多功能性、良好的生物相容性以及優(yōu)越的生物活性(如催化活性、光敏活性以及抗菌活性等),生物傳感器的分析性能得到大幅度提升,使基于核酸適配體和納米材料的適體傳感器(Aptasensor),在臨床病原微生物檢測領(lǐng)域的應(yīng)用前景變得更為廣闊。但是,目前用于病原微生物檢測的適體傳感器仍存...
【文章來源】:重慶醫(yī)科大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:129 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
經(jīng)典Cell-SELEX技術(shù)的流程圖[17]
重慶醫(yī)科大學(xué)博士研究生學(xué)位論文4.2金屬有機骨架的優(yōu)勢和特性金屬有機骨架(MetalOrganicFrameworks,MOFs)是由無機金屬離子和有機配體通過配位鍵自組裝形成的晶型雜化材料[32],[33],由OmarM.Yaghi課題組于1995年首次合成并定義[34]。相比于金屬納米材料、碳納米材料以及磁性納米材料,MOFs納米材料具有多孔性、孔徑可調(diào)、比表面積大、功能多樣、易于修飾和表征、富含有機配體和金屬離子活性的特性(圖1.2),在生物靶標(biāo)的分離、催化、合成、降解、傳感及藥物遞送中具有廣泛的應(yīng)用前景[32],[33]。2017年,ChadA.Mirkin等[35]在JACS雜志上首次報道了采用“一步法”將單鏈寡核苷酸序列以“End-On”的方式固定于多種MOFs納米顆粒表面;其原理是利用MOFs上裸露的金屬位點與磷酸根中的氧原子發(fā)生共價結(jié)合的特性,借助M-O-P(金屬-氧-磷)共價鍵,將磷酸根修飾的寡核苷酸序列修飾在MOFs上,且修飾數(shù)量與MOFs上的金屬位點絕對數(shù)量呈正相關(guān)。這一研究為定量檢測MOFs納米材料上負載的寡核苷酸序列提供了新策略,為適體-MOF納米探針的標(biāo)準(zhǔn)化合成和精確定量修飾提供了新方法和新思路。圖1.2MOF納米粒的合成(a&c)和表面功能化(b)[32]Figure1.2Schematicrepresentationof(a)themodularsynthesisofMOFNPs,withcontroloversizeandmorphology;(b)thepostsyntheticexternalsurfacefunctionalizationwith26
率亦有差異。 Chad A. Mirkin 等[35]分別對比了 PCN-58、 PCN-222、 PCN-223、 PCN-224、UIO-66、MIL-101-Cr、 MIL-101-Fe 以及 MIL-101-Al 等 11 種鋯、鉻、鋁、鐵基 MOFs 對磷酸根修飾的寡核苷酸序列的結(jié)合效率,證實在上述常用的MOFs 中,Zr-MOFs 納米材料 UIO-66(圖 1.3)對寡核苷酸序列的結(jié)合效率最高[35]。 2018 年,國內(nèi)湖南大學(xué)譚蔚泓[46]和張曉兵[47]課題組進一步發(fā)現(xiàn) UIO-66 對磷酸根修飾的核酸適配體的結(jié)合效率可達到 95 %及以上,并利用此特性構(gòu)建多功能適體納米探針實現(xiàn)了對 HeLa 腫瘤細胞的高效靶向識別和殺傷[48],提示 UIO-66 在構(gòu)建適體傳感器中具有潛在應(yīng)用價值。
本文編號:3622910
【文章來源】:重慶醫(yī)科大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:129 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
經(jīng)典Cell-SELEX技術(shù)的流程圖[17]
重慶醫(yī)科大學(xué)博士研究生學(xué)位論文4.2金屬有機骨架的優(yōu)勢和特性金屬有機骨架(MetalOrganicFrameworks,MOFs)是由無機金屬離子和有機配體通過配位鍵自組裝形成的晶型雜化材料[32],[33],由OmarM.Yaghi課題組于1995年首次合成并定義[34]。相比于金屬納米材料、碳納米材料以及磁性納米材料,MOFs納米材料具有多孔性、孔徑可調(diào)、比表面積大、功能多樣、易于修飾和表征、富含有機配體和金屬離子活性的特性(圖1.2),在生物靶標(biāo)的分離、催化、合成、降解、傳感及藥物遞送中具有廣泛的應(yīng)用前景[32],[33]。2017年,ChadA.Mirkin等[35]在JACS雜志上首次報道了采用“一步法”將單鏈寡核苷酸序列以“End-On”的方式固定于多種MOFs納米顆粒表面;其原理是利用MOFs上裸露的金屬位點與磷酸根中的氧原子發(fā)生共價結(jié)合的特性,借助M-O-P(金屬-氧-磷)共價鍵,將磷酸根修飾的寡核苷酸序列修飾在MOFs上,且修飾數(shù)量與MOFs上的金屬位點絕對數(shù)量呈正相關(guān)。這一研究為定量檢測MOFs納米材料上負載的寡核苷酸序列提供了新策略,為適體-MOF納米探針的標(biāo)準(zhǔn)化合成和精確定量修飾提供了新方法和新思路。圖1.2MOF納米粒的合成(a&c)和表面功能化(b)[32]Figure1.2Schematicrepresentationof(a)themodularsynthesisofMOFNPs,withcontroloversizeandmorphology;(b)thepostsyntheticexternalsurfacefunctionalizationwith26
率亦有差異。 Chad A. Mirkin 等[35]分別對比了 PCN-58、 PCN-222、 PCN-223、 PCN-224、UIO-66、MIL-101-Cr、 MIL-101-Fe 以及 MIL-101-Al 等 11 種鋯、鉻、鋁、鐵基 MOFs 對磷酸根修飾的寡核苷酸序列的結(jié)合效率,證實在上述常用的MOFs 中,Zr-MOFs 納米材料 UIO-66(圖 1.3)對寡核苷酸序列的結(jié)合效率最高[35]。 2018 年,國內(nèi)湖南大學(xué)譚蔚泓[46]和張曉兵[47]課題組進一步發(fā)現(xiàn) UIO-66 對磷酸根修飾的核酸適配體的結(jié)合效率可達到 95 %及以上,并利用此特性構(gòu)建多功能適體納米探針實現(xiàn)了對 HeLa 腫瘤細胞的高效靶向識別和殺傷[48],提示 UIO-66 在構(gòu)建適體傳感器中具有潛在應(yīng)用價值。
本文編號:3622910
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