基本信息
- 项目名称：
- 基于适配体相连 LaF3纳米粒子放大的ICP-MS方法在腺苷检测中的应用
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本作品是基于适配体修饰的AEP修饰的LaF3纳米粒子作为信号放大媒介，以ICP-MS作为分析检测手段而建立起来的一种新颖可靠的生物分子痕量分析方法。
- 详细介绍：
- 本作品是基于适配体修饰的AEP修饰的LaF3纳米粒子作为信号放大媒介，以ICP-MS作为分析检测手段而建立起来的一种新颖可靠的生物分子痕量分析方法。AEP修饰的LaF3纳米粒子在ICP-MS中有超高灵敏度，基于适配体的特异性检测，能将生物活性分子腺苷在痕量范围中检出。这种LaF3纳米粒子放大ICP-MS检测方法对腺苷的检出限是7 fM，线性范围为0.04-100 pM。此方法可用于对含有其他相关金属离子和分子的生物液体中腺苷的检测，且具有好的灵敏度和选择性。这种新方法成功地应用到检测人体尿液中腺苷的含量。在此基础之上，可以发展更多的特异性超灵敏的生物分子检测方法，对生物分析及医疗诊断方面有着十分重要的意义。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 基于适配体修饰的AEP修饰的LaF3纳米粒子作为信号放大媒介，以ICP-MS作为分析检测手段建立一种新颖可靠的生物分子痕量分析方法。
科学性、先进性及独特之处
- AEP修饰的LaF3纳米粒子在ICP-MS中有超高灵敏度，基于适配体的特异性检测，能将生物活性分子腺苷在痕量范围中检出。这种LaF3纳米粒子放大ICP-MS检测方法对腺苷的检出限是7 fM，线性范围为0.04-100 pM。
应用价值和现实意义
- 此方法可用于对含有其他相关金属离子和分子的生物液体中腺苷的检测，且具有好的灵敏度和选择性。这种新方法成功地应用到检测人体尿液中腺苷的含量。在此基础之上，可以发展更多的特异性超灵敏的生物分子检测方法，对生物分析及医疗诊断方面有着十分重要的意义。
学术论文摘要
- 我们发展了一种基于腺苷与其适配体之间形成三维结构的高灵敏高选择性的检测腺苷的方法。所使用的腺苷适配体是通过将完整的腺苷适配体切成两段单链DNA片段得到的，分别连接在LaF3纳米粒子和微孔板上。当有腺苷存在时，这两段DNA与腺苷作用，键合成对目标物腺苷高亲和性的立体构型。因此，DNA修饰的LaF3纳米粒子能够在腺苷存在时被吸附在另一段DNA修饰的微孔版的表面，折叠成立体构型。这可以通过ICP-MS检测微孔板洗脱液中La信号变化而反应出来。这种LaF3纳米粒子放大ICP-MS检测方法对腺苷的检出限是7 fM，线性范围为0.04-100 pM。两段腺苷适配体的相互作用提供了检测含有其他相关金属离子和分子的生物液体中腺苷的方法，且具有好的灵敏度和选择性。这种新方法成功地应用到检测人体尿液中腺苷的含量。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 1. N. Häntzschel, F. Zhang, F. Eckert, A. Pich, M. A. Winnik. Langmuir 2007, 23, 10793-10800 2. Q. Zhao, X. Lu, C-G.Yuan, X-F. Li, X. C. Le. Anal. Chem. 2009, 81, 7484–7489 3. F. Li, J. Zhang, X. Cao, L. Wang, D. Li, S. Song, B. Ye, C. Fan. Analyst, 2009, 134, 1355–1360 4. Sebastian Berger,Olga Ornatsky,Vladimir Baranov,Mitchell A. Winnik and Andrij Pich, J. Mater. Chem., 2010, 20, 5141–5150 5. Juan Zhang, Lihua Wang, Dun Pan, Shiping Song, Freddy Y. C. Boey, Hua Zhang, and Chunhai Fan, Small, 2008, 4, No. 8, 1196–1200 6. P. R. Diamente ; F. C. J. M. van Vegge Journal of Fluorescence, 2005,15,543-551 7. V. Sudarsan,Frank C. J. M. van Veggel, Rodney A. Herring and Mati Raudsepp, J. Mater. Chem., 2005, 15, 1332–1342
同类课题研究水平概述
- 适配体是可以折叠成明确三维结构的、通过空间构型互补与靶分子结合的一段短的单链寡核苷酸序列, 即单链DNA或RNA。 基于适配体的生物传感器与使用自然受体如抗体和酶的生物传感器相比，展现出前所未有的优势。具有高选择性和高亲和性的适配体能够在体外选择出任何目标物；只要选择了特定的适配体就能够从商品化的样品中实现高重现性和高纯度的合成，而且通常其化学性质稳定；由于目标物的束缚，适配体易于出现显著的构象变化，能够成为高灵敏度高选择性的新型生物传感器。因此，在生物传感方面，适配体成为理想的识别要素。特别是，使用低亲和性适配体检测目标物比使用高亲和性更具挑战性，而且能够更显著地阐述检测方法的普遍性和高效性。因此，适配体在特异性检测方面有着广阔的应用前景，成为当前研究热点。 ICP-MS具有极高的灵敏度和元素特异性、高精确度，很大的动态范围，低基体效应及对非特异性背景分析响应的独立性等优点。通过选择含有ICP-MS灵敏元素适合的纳米粒子，把它们标记到生物分子上，ICP-MS能够同时对无机元素分析及检测生物分析物。对含有标记的元素进行元素分析非常方便，而且利用ICP-MS方法已经实现了对多种生物分子免疫检测。 人体中存在多种参与组成生命结构和维持生理活动的重要分子。例如腺苷分子，腺苷是一种内生嘌呤核苷，是ATP在细胞代谢中水解的一种产物。由于腺苷在调节神经元活动及脂肪组织功能如脂类分解，血液流动和神经递质释放方面有着重要作用，所以检验生理条件下的腺苷含量备受关注。因此，检测腺苷在生命科学、医学诊断和病理研究及基于适配体传感器方面都具有十分重要的意义。 近年来，随着纳米技术的发展，纳米粒子作为生物传感器的应用也得到了越来越多的重视。但几乎没有以稀土纳米粒子为载体，结合适配体的特异性选择作用，借助ICP-MS对生物分子进行痕量分析的工作报道出来。
