上海应物所合作开发出一种基于DNA纳米技术的生物传感平台
生物传感器是一类在临床检测、遗传分析、环境检测、生物反恐和国家安全防御等领域具有重要应用的传感器件。最近,中科院上海应用物理所物理生物学实验室和美国亚利桑那州立大学的研究人员合作发展了一种基于DNA纳米技术的三维DNA纳米结构探针,并在此基础上构建了一类新型的生物传感平台,实现了对基因和蛋白质高性能检测。相关论文以封面形式发表于材料领域著名杂志《先进材料》 (Advanced Materials, 2010, 22, 4754-4758)。 上海应用物理所博士生裴昊等在樊春海研究员和亚利桑那州立大学颜颢教授的合作指导下,将一种衍生的DNA四面体纳米结构固定在金基底上,而四面体结构顶点上延伸出来的一段DNA序列可以通过特定设计作为DNA分子、核酸适配体和抗体识别单元的基础。在高度刚性的四面体结构的支撑下,DNA识别序列呈高度一致的取向,并提高了表面识别的自由度。研究者进一步证明,此新型生物分子识别界面适用于电化学、表面等......阅读全文
DNA重组(DNA-recombination)技术:DNA序列测定2
目前应用的两种快速序列测定技术是Sanger等(1977)提出的酶法(双脱氧链终止法)和Maxam(1977)提出的化学降解法。虽然其原理大相径庭,但这两种方法都同样生成相互独立的若干组带放射性标记的寡核苷酸,每组核苷酸都有共同的起点,却随机终止于一种(或多种)特定的残基,形成一系列以某一特定核苷酸
DNA重组(DNA-recombination)技术:DNA序列测定3
2.利用末端转移酶和α-32P-ddNTP标记DNA的3ˊ-末端 在二价阳离子存在下,末端转移酶催化dNTP加入DNA分子的3ˊ-羟基末端,如果作为底物的核苷酸经过修饰(如ddNTP),则可以在DNA的3ˊ-OH上仅加入一个核苷酸。对于双链DNA片段,亦存在DNA的两侧均被标记问题,可通过上述同
DNA重组技术(DNA-Recombination)
一、DNA 的酶切与连接(1)酶切反应:同质粒DNA 的鉴定,只不过是质粒DNA 换为载体DNA 。若大量酶切,则成比例增加。(2)加2倍体积的预冷无水乙醇和1/10体积的3mol/l NaAc混匀,-20℃2h以上。(3)15000rpm离心15min,弃上清。(4)加入75%乙醇洗涤2次,离心弃
生物传感器法检测黄曲霉的方法介绍
生物传感器是使用固定化技术将具有分子识别能力的生物活性物质与物理化学换能器结合,可以用来探测生物体内外的环境化学物质或与之起特异性交互作用后产生响应的一种装置。其中利用分子间特异亲和性制备的亲和型生物传感器为免疫传感器口。
关于生物传感器的主要功能简介
生物传感器具有接受器与转换器的功能。对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。 生物体中能够选择性地分辩特定物质的物质有酶、抗体、组织、细胞等。这些分子识别功能物质通过识别过程可与被测目标结合成复合物,如抗体和抗原的结合,酶与基质的结合。 在设计生物传感器时,选择适合于测定对象的识
人体细胞生物传感器分子机理首次揭开
美国加州大学洛杉矶分校的研究人员6日表示,他们首次发现了人体细胞生物传感器分子的机理,为复杂的细胞控制系统提出了新的阐述。相关内容将以“本周论文”的形式刊登在6月10日出版的《生物化学杂志》上,该成果有望帮助人们开发出应对高血压病和遗传性癫痫症等疾病的特殊疗法。 人体细胞控制系统能够引发一
关于生物传感器的发展前景的详述
概述 随着生物科学、信息科学和材料科学发展成果的推动,生物传感器技术飞速发展。但是,生物传感器的广泛应用仍面临着一些困难,今后一段时间里,生物传感器的研究工作将主要围绕选择活性强、选择性高的生物传感元件;提高信号检测器的使用寿命;提高信号转换器的使用寿命;生物响应的稳定性和生物传感器的微型化、
新型生物传感器使急性心梗确诊率更高
近日,从中科院长春光机所应用光学国家重点实验室传来最新消息,一种基于光纤耦合器的无标超高灵敏度生物传感器样机数据取得重要突破,对于心肌梗塞、癌症等生物标志物的检测具有重要意义。相关研究成果已发表在国际期刊《生物传感器与生物电子学》上。 急性心肌梗死是冠状动脉急性、持续性缺血缺氧所引起的心肌坏死
生物传感器在军事医学领域的应用
军事医学中,对生物毒素的及时快速检测是防御生物武器的有效措施。生物传感器已应用于监测多种细菌、病毒及其毒素,如炭疽芽孢杆菌、鼠疫耶尔森菌、埃博拉出血热病毒、肉毒杆菌类毒素等。2000年,美军报道已研制出可检测葡萄球菌肠毒素B、蓖麻素、土拉弗氏菌和肉毒杆菌等4种生物战剂的免疫传感器。检测时间为3~lO
用iphone检测人体毒素:-生物传感器大有前景
科技的进步为人体与机器的沟通创造了越来越多的可能性,以生物传感器为代表的感知传导技术已成为科技新宠。近日,伊利诺伊大学香槟分校研究人员研发了置身于只能手机,可检测人体各种毒素的生物传感器。 伊利诺伊大学香槟分校研究人员,向大家展示了他们的一款支架和配套应用,能让iPhone化身为一台强有力
关于生物传感器的主要功能介绍
生物传感器具有接受器与转换器的功能。对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。生物体中能够选择性地分辩特定物质的物质有酶、抗体、组织、细胞等。这些分子识别功能物质通过识别过程可与被测目标结合成复合物,如抗体和抗原的结合,酶与基质的结合。在设计生物传感器时,选择适合于测定对象的识别功能物质,
电化学生物传感器的分类介绍
电化学生物传感器分为酶电极传感器、微生物电极传感器、电化学免疫传感器、组织电极与细胞器电极传感器、电化学DNA传感器等。(1)酶电极传感器以葡萄糖氧化酶(GOD)电极为例简述其工作原理。在GOD的催化下,葡萄糖(C6H12O6)被氧氧化生成葡萄糖酸(C6H12O6)和过氧化氢。根据上述反应,显然可通
生物传感器在食品工业方面的应用
生物传感器在食品分析中的应用包括食品成分、食品添加剂、有害毒物及食品鲜度等的测定分析。 ⑴食品成分分析在食品工业中,葡萄糖的含量是衡量水果成熟度和贮藏寿命的一个重要指标。已开发的酶电极型生物传感器可用来分析白酒、苹果汁、果酱和蜂蜜中的葡萄糖。其它糖类,如果糖,啤酒、麦芽汁中的麦芽糖,也有成熟的
黄曲霉毒素检测方法生物传感器法
生物传感器是使用固定化技术将具有分子识别能力的生物活性物质与物理化学换能器结合,可以用来探测生物体内外的环境化学物质或与之起特异性交互作用后产生响应的一种装置。其中利用分子间特异亲和性制备的亲和型生物传感器为免疫传感器口。根据能量转换器所传导的物理或化学信号的不同,免疫传感器可分为电化学免疫传感器、
生物传感器检测饮用水中的砷
成千上万的人正遭受着饮用水中增高的砷含量的威胁,孟加拉国等一些亚洲国家的情况也表明,源于自然的砷是造成饮用水污染的主要因素。《实验与分 析》德文版记者就这一问题采访了赫尔姆霍茨-环境研究中心的Hauk Harms教授,Harms教授阐述了砷污染的起因和后果,并介绍了一种可以快速、灵敏并
电化学生物传感器的工作原理
电化学生物传感器 电化学生物传感器作为最早问世的—类生物传感器,主要是采用固体电极作为基础电极,将生物活性作为分子识别物固定在电极表面,然后通过生物分子间的特异性识别作用,使目标分子捕获到电极表面,基础电极将浓度信号转换成电势,电流,电阻或电容等可测量的电信号作为响应信号,从而实现对目标分析物的定
关于生物传感器在发酵工业的应用介绍
在各种生物传感器中,微生物传感器具有成本低、设备简单、不受发酵液混浊程度的限制、可能消除发酵过程中干扰物质的干扰等特点。因此,在发酵工业中广泛地采用微生物传感器作为一种有效的测量工具。 ⑴原材料及代谢产物的测定 微生物传感器可用于测量发酵工业中的原材料(如糖蜜、乙酸等)和代谢产物(如头孢霉素
新型生物传感器使急性心梗确诊率更高
科技日报长春2月7日电 近日,从中科院长春光机所应用光学国家重点实验室传来最新消息,一种基于光纤耦合器的无标超高灵敏度生物传感器样机数据取得重要突破,对于心肌梗塞、癌症等生物标志物的检测具有重要意义。相关研究成果已发表在国际期刊《生物传感器与生物电子学》上。 急性心肌梗死是冠状动脉急性、持
长春光机所光纤生物传感器研究获进展
近日,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室研究员吴一辉课题组,基于光纤模式耦合特性,提出一种基于光纤耦合器的无标超高灵敏度生物传感器,该研究对心肌梗塞、癌症等生物标志物的检测具有重要意义。 急性心肌梗塞(Acute myocardial infarction, AMI)
高信号转换效率单实体电化学生物传感器的构建研究
单实体电化学是近些年发展起来的一种可以用来研究大到细胞、小到分子的单个实体的电化学方法。它的工作原理是当单个实体通过布朗运动扩散到基底电极表面之后,自身发生氧还原反应,或者本身不发生反应,而是催化或阻碍溶液中的电活性物质发生反应,从而产生与该单个实体相关的峰状或台阶状信号。由于碰撞频率与浓度相关
DNA电路可检测导致疾病的基因损伤
中国科技网讯 据美国科学促进会网站报道,在近日召开的美国化学协会第244届全国会议与博览上,一项关于DNA电路的研究颠覆了公众对“电路”的认知。这是一种利用电路导电性变化来检测基因损伤和错误的生物传感器,如果基因复制发生错误而不及时纠正,会导致癌症、生理与精神类疾病。“DNA电路及其在识别人
DNA重组(DNA-recombination)技术:DNA重组的载体3
在作为载体时,这些噬菌体有一个很大的优点,即克隆到M13mp载体的外源DNA片段(双链),在子代噬菌体便成为了单链形式。故应用M13mp进行克隆,可方便地分离到大量含有外源DNA某一单链的DNA分子。这种单链DNA可在下列工作中作模板:①主要用作双脱氧链终止法进行DNA序列测定的模板;②制备仅有一条
DNA重组(DNA-recombination)技术:DNA重组的载体2
二、噬菌体载体作为细菌寄生物的噬菌体,大多数具有编码多种蛋白质的基因,能利用宿主细胞的蛋白质合成体系,进行生长和增殖。构建的噬菌体载体,以λ噬菌体、M13和粘粒最为常用。㈠ λ噬菌体载体野生型λDNA是一种基因组为4.8 kb的线性双链DNA,全部序列已知,共编码50多个基因。其中约一半基因参与
DNA重组(DNA-recombination)技术:DNA重组与鉴定1
重组DNA是在体外用限制性内切酶,将不同来源的DNA分子进行特异地切割,获得的目的基因或DNA片段与载体重新连接,从而组成一个新的DNA杂合分子。重组的DNA分子能够通过一定的方式进入相应的宿主细胞,在宿主细胞中进行无性增殖,获得大量的目的基因或DNA片段,此过程称基因克隆。重组的DNA分子也能够在
DNA重组(DNA-recombination)技术:DNA重组与鉴定2
(1)CaCl2处理以后的转化: 当细菌处于0℃、二价阳离子(如Ca2+、Mg2+等)低渗溶液中时,细菌细胞膨胀成球形,处于感受态;此时转化混合物中的DNA形成抗DNA酶的羟基-钙磷酸复合物粘附于细胞表面,重组DNA在42℃短时间热冲击后吸附在细胞表面,在丰富培养基中生长数小时后,球状细胞恢复原
DNA重组(DNA-recombination)技术:DNA重组与鉴定3
当多克隆位点有外源DNA片段插入时,破坏此酶的N端阅读框架,产生无α互补功能的N端片段,因此在带有外源DNA片段的细菌在含有IPTG/X-gal的培养基上呈白色,见图7-11 。如果外源DNA插入片段相当短,不破坏β-半乳糖苷酶的氨基端氨基酸序列的阅读框,有时产生的重组体菌落不呈白色而是呈浅蓝色。4
DNA重组(DNA-recombination)技术:DNA重组的载体1
载体(vector)是携带靶DNA(目的DNA)片段进入宿主细胞进行扩增和表达的运载工具。常用的载体是通过改造天然的细菌质粒、噬菌体和病毒等构建而成。目前已构建成的载体主要有质粒载体、噬菌体载体、病毒载体和人工染色体等多种类型,亦可根据其用途不同分为克隆载体和表达载体二类。载体的构建和选择应考虑以下
“训练有素”的工程细菌可发现体内癌症
据10日发表在《科学》杂志上的论文,美国和澳大利亚的团队设计出了可检测活生物体中肿瘤DNA存在的细菌。这种细菌作为生物传感器,可部署在肠道内,检测结直肠肿瘤释放的DNA。实验中,它检测到了小鼠结肠中的癌症。这或为开发能识别各种感染、癌症和其他疾病的新型生物传感器铺平道路。 众所周知,肿瘤会将它
“训练有素”的工程细菌可发现体内癌症
据10日发表在《科学》杂志上的论文,美国和澳大利亚的团队设计出了可检测活生物体中肿瘤DNA存在的细菌。这种细菌作为生物传感器,可部署在肠道内,检测结直肠肿瘤释放的DNA。实验中,它检测到了小鼠结肠中的癌症。这或为开发能识别各种感染、癌症和其他疾病的新型生物传感器铺平道路。 众所周知,肿瘤会将它
研究发现高精度检测钙离子新方法
近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所智慧畜牧业创新团队探索出高精度检测钙离子的新方法,为便携式快速检测生物传感器的开发与应用提供了新路径。相关研究结果发表在《生物电化学(Bioelectrochemistry)》上。 据熊本海研究员介绍,钙在人体中起着重要的作用,钙缺乏或摄入过量都不利于机体