生物传感新方法对慢性粒细胞白血病K562细胞和microRNA-21的检测研究

来源 :重庆医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:laurachenqh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着对慢性粒细胞白血病(CML)研究的日益深入,大量新的研究方法、诊断标志物不断被发现,这些发现为该疾病的早期诊断、治疗和预后提供了新的理论依据和技术支持,也为该疾病逐步推广的个体化治疗带来了希望。本研究整合了分子生物学、细胞生物学、生物分析化学等技术,原创性地发展了简单、实用的电化学传感器分析方法,实现了对慢性粒细胞白血病K562细胞的直接、快速、原位、超灵敏定量检测;并设计了基于高性能发卡堆叠循环(HSC)和逻辑门的表面等离子共振传感器,实现了对CML中高表达的miRNA-21的快速、准确和灵敏地检测。本研究主要包括以下两个部分:1.电化学适体细胞传感器直接快速检测慢性粒细胞白血病K562细胞本研究整合核酸适配体相关技术、细胞生物学相关技术、生物素-亲和素系统、碱性磷酸酶联级信号放大策略以及电化学传感检测技术,发展了一种用于慢性粒细胞白血病K562细胞的快速、超灵敏电化学传感检测新方法。核酸适体被标记在金电极表面,适体作为新兴的连接配体能够特异的与K562细胞表面受体相结合,进而将细胞固定在金电极表面,通过细胞表面多聚糖抗体-生物素标记的伴刀豆蛋白A(bio-ConA)将生物素-亲和素系统引入检测中,继而将亲和素标记的碱性磷酸酶引入检测系统作为信号识别元件,碱性磷酸酶催化底物α-NP产生电信号,可将细胞识别事件转化为生物酶的联级电信号放大并用于电化学检测。该细胞传感器建立的基于碱性磷酸酶联级信号放大策略检测K562细胞时,非特异性吸附较少,背景信号较低,信号放大能力明显增加。本方法能够对79 cells/m L的生物样本产生响应信号;其线性检测范围为102-107 cells/m L,线性范围较宽,可达六个数量级;并且适用于复杂的静脉血样本中K562细胞的定量检测。本研究所提出的联级信号放大策略有望成为检测CML K562细胞的有力工具,也有望应用于对其它相关肿瘤细胞的检测,在细胞生物学研究中发挥重要作用。2.基于高性能发卡堆叠循环和逻辑门的表面等离子共振传感器检测慢性粒细胞白血病潜在标志物Micro RNA-21研究表明miRNA-21在慢性粒细胞白血病患者细胞中有高表达。miRNA-21能够增加CML K562细胞迁移和减少细胞凋亡,其反义寡核苷酸链能够抑制CML K562细胞迁移,促进K562细胞凋亡,上调肿瘤抑制基因PDCD4的表达。总之,miRNA-21在CML的发生发展过程中起着重要作用,可作为该疾病潜在的检测标志物。本研究设计了基于高性能发卡堆叠循环(HSC)和逻辑门的表面等离子共振传感器检测miRNA-21。HSC是基于核酸分子杂交的动力学控制机制的循环体系。在HSC系统中,设计了三个亚稳态DNA发卡结构,正常情况下这三个发卡结构内部有碱基互补配对,但三者之间没有相互反应。当加入靶物质(DNA、RNA、miRNA)催化剂时,短单链寡核苷酸与一个发卡上的立足点(toehold)序列相互作用,产生类似催化剂的作用,导致链置换级联反应,形成分支复合物并诱导催化再循环。这种循环应用于传感器中可产生信号放大效应,对于增强传感器灵敏度和降低基质效应具有重大影响。在本研究中,为了减少检测背景,我们还引入了在发卡特定区域中取代两个核苷酸的新策略,称之为“环域取代”。通过这些改进,循环体系的信噪比(S/B)比最初的设计提高了6倍。最终,这种高性能循环技术成功应用于检测低至1.5 pM的miRNA-21。通过设计不同的DNA输入线,也可以激活“INHIBIT”、“AND”逻辑门,实现基于SPR平台的信号输出。这些研究成果不仅为HSC循环体系的开发提供了设计指导,而且通过检测相关miRNA,为疾病诊断提供了一个简单、无标记和无酶的平台。
其他文献
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
(1.亳州市人民医院检验科,安徽亳州223500; 2.亳州市疾病控制中心检验科,安徽亳州223500)    [摘要] 目的 探讨糖化血红蛋白(HbA1c)检测在脑梗死中的临床应用价值。 方法将315例脑梗死患者分为两组:对照组和高糖化血红蛋白组,采用离子交换液相色谱法测定糖化血红蛋白值。结果高糖化血红蛋白组较对照组在发生脑梗死时,病情更为严重,预后较差,病灶较大,死亡率较高(P<0.05)。结
近年来,代谢异常在肿瘤中的影响被广泛关注,且被认为是肿瘤最重要的标识之一。正常细胞依赖三羧酸循环产生能量,而肿瘤细胞即使在氧气充足的情况下也主要依赖糖酵解产生能量,
研究背景:随着人类基因组计划的完成及高通量基因测序和转录组学研究的不断深入,研究人员发现基因的精准表达调控对维持机体稳态和正常的生理活动至关重要。非编码RNA (non-c
在笔记及《资本论》中,除了工艺学的定义马克思主要从劳动和其物的因素(材料和工具)的分离即生产关系方面界定了机器或机器时代。但是,第一,和机器概念相适应的体现上述生产
采用絮凝沉淀-活性污泥法-接触氧化法组合工艺处理制革废水,工程规模250m^2/d,水质复杂变化大,且毒性较大。该工艺自2003年12月投产至今处理效果稳定,进水CODCr为3000~3500mg/L时,出
多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是一种极易复发的致命性造血系统恶性肿瘤,复发后中位生存期仅为5年左右。细胞毒性化学药物治疗、硼替佐米等新型药物治疗、造血干细胞移
自十八召开以来,煤矿企业的发展脚步逐步加快,煤矿企业转型速度也越来越快,这使得新时期煤炭工会工作也发生了一系列的变革,传统的煤炭企业工会工作模式已经不能满足目前职工
慢性粒细胞白血病(CML)是原癌蛋白BCR-ABL作用于造血干细胞(HSC)发生恶性转化而产生的一类克隆增殖性血液疾病。BCR-ABL融合基因编码的BCR-ABL融合蛋白促进酪氨酸激酶(TK)过
第一部分 miR-373介导的TRPS1下调促使乳腺癌侵袭转移的分子机制及临床意义研究背景:乳腺癌是最常见的女性恶性肿瘤,是癌症导致女性死亡的最主要原因。尽管经过长期深入研究,