基于智能孔道的生物传感分析

来源 :2016全国生命分析化学学术大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:radicafrank
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  将生物客体作为人工合成器件的功能组件,建立了一个研究和模仿生物功能的接口。目前在建立这类生物复合器件并用于模拟细胞膜离子通道的研究中,一个极大的挑战就是增强仿生孔道体系的开关效率。我们构筑了一个利用DNA超级三明治和ATP共同驱动的纳流器件,它的开关比可以达到106,并且在关闭状态下提供~GΩ量级的封装电阻。
其他文献
本工作中,以CdSe/ZnS 量子点为发光材料,以纳米金表面DNA 杂交链式反应为放大手段,设计并研制了一种新型的CdSe/ZnS 量子点纳米簇ECL生物信号探针,实现了对癌细胞的高灵敏ECL 检测。迄今为止,该工作首次将CdSe/ZnS 量子点纳米簇ECL 生物探针与DNA 杂交链式反应放大技术相结合,实现了对癌细胞高灵敏、高选择性的检测。
本工作构建了基于纳米金棒的双适体探针,并用于细胞的靶向载药。细胞适体修饰在纳米金棒上可以靶向识别靶细胞。适体构想的变化构成了细胞荧光传感开关。同时,富含-GC-碱基对的ATP适体双链结构,构成了药物阿霉素的载体。进入靶细胞后,细胞内ATP分子与其适体特异性结合,解开双链,释放出阿霉素,从而实现药物的靶向运载。
信息传递大多来源于神经元细胞突触之间神经递质的释放与接收。神经递质通过囊泡运输至突触前膜,经过突触间隙后激活突触后膜的相关受体,并引发膜的去极化及相应的动作电位,从而实现信息的传递。而多巴胺作为一种神经递质,其释放的异常往往会导致生物体功能的紊乱以及各种疾病的产生。
纳喷雾离子化方法具有灵敏度高、耐盐性好的特点,能够用于小体积复杂样品的直接分析[1-2].Masujima等建立了使用纳喷雾喷针进行植物单细胞的原位取样,并利用纳喷雾离子化质谱分析植物细胞中代谢物小分子的单细胞分析方法[3].我们的工作以洋葱表皮细胞为分析模型,利用纳喷雾离子化质谱实现了picoliter(pL)体积的单细胞中多种类别小分子代谢物的检测.
利用二维纳米材料开展荧光分析新原理和新方法的研究已成为分析化学研究领域的热点之一。石墨炔,由二炔键和苯环为基本结构单元,是近几年来发展的新型二维纳米材料。石墨炔的超大共轭体系使得其易于与芳香化合物形成较稳定的π-π堆积作用。此外,石墨炔氧化物保持了石墨炔本体的共轭结构,同时其氧化物具有纳米级别的平面尺寸,由于其较薄的厚度,大的比表面积使其可作为优良的荧光纳米淬灭剂。
细胞是生物形态结构和生命活动的基本单位,多细胞生命体的生理学功能最终都是在单细胞中实现的。与传统的基于大量分子或细胞的平均行为的研究方法相比,单细胞水平的研究提供了更为丰富和准确的个体信息,避免了单细胞的差异性被大量的背景信号覆盖。微流控芯片由于高通量、良好的尺寸适应性、灵活的单细胞操作和可精确控制微环境等优点,为高通量单细胞研究提供了理想的实验平台。
离子传输在生命、科学、工程、自然等领域长期以来受着广泛地关注与研究,在自然界的生物体中存在着许多不同种类的离子传输通道,其中的离子传输在生命活动中发挥着重要的作用。随着纳米科技的不断发展,人工合成制备的固态纳米孔成功应用于模拟生物蛋白通道,研究纳米孔中的离子传输行为,从而促进认识、理解生命体中的物质传输过程。
癌症是导致人类死亡的重要原因之一。针对全球发病率最高的肺癌,以肺癌干细胞为靶点的新型治疗方案屡有报道。本文针对传统方法不易还原肿瘤微环境的弱点,构建仿生微流控芯片,模拟肺癌干细胞和肺癌细胞在转移过程中的微环境及其变化,在单细胞水平对单个肺癌干细胞转移中的迁移过程进行系统地定量研究。
单细胞的异质性在许多生命过程中扮演着至关重要的角色[1]。目前,一些基于电喷雾质谱的方法已经成功用于单细胞的代谢物分析[2]。然而在单细胞分析中,基质干扰(诸如培养基的干扰和细胞内组分间的干扰)影响着单细胞分析的灵敏度和检测结果的准确性。为了解决这个问题,我们提出了一种将液滴微萃取和电喷雾质谱联用的方法,如图1所示。
抗氧化剂是一类能帮助捕获并中和自由基,从而祛除自由基对人体损害的一类物质。因此,抗氧化剂的检测对于体内抗氧化防御系统研究(如脑神经系统)起着重要的作用。在本工作中,我们利用抗氧化剂抑制聚多巴胺(PDA)的形成,进而调控染料标记的DNA和PDA的相互作用,基于此提出了一种高灵敏度、高选择性检测脑脊液中抗氧化剂含量的方法。