基于蛋白核心识别元件的均相上转换纳米荧光生物传感方法研究

批准号:
21175007
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
赵美萍
依托单位:
学科分类:
B0404.化学与生物传感
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
王丹、张晨、王珊珊、朱晓翠、刘艺斌
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中文摘要
抗体和受体等蛋白质分子类生物识别元件由于具有特异性高、亲和力强、体内稳定性好等优点,被广泛用于临床诊断、疾病治疗及其他与生物相关的分析领域。荧光共振能量转移(FRET)现象为构建实时、均相的生物传感检测方法提供了有力的信号发生手段。然而,对于以蛋白质分子为识别元件的生物传感体系,一直存在供-受体间距离过大,FRET效率低的问题,使检测灵敏度受到限制。另外,生物样品中所含内源性荧光物质的干扰,也对方法的灵敏度造成显著影响。本项目拟通过构建新颖的蛋白核心识别元件,在确保高特异性和高亲和力的同时,最大限度地减小蛋白分子的体积,从而有效提高体系的能量转移效率。同时,拟设计合成具有上转换特性的双光子激发荧光纳米粒子,并通过对纳米粒子表面进行选择性化学修饰,与目标分子实现稳定的共价偶联反应,以期建立标记均一、生物相容性好、灵敏度高、抗干扰能力强的新型实时、均相上转换荧光生物传感检测方法。
英文摘要
本项目围绕构建蛋白核心识别元件和开发实时、均相荧光生物传感检测方法开展研究。成功发展了制备高活性抗体Fab片段的方法,实现了对抗体Fab片段的纳米金标记。利用纳米金猝灭的荧光标记免疫复合物,建立了动态范围可调的均相免疫荧光传感方法。制备了高活性的人雌激素受体蛋白配体结合域片段(ER-LBD),进一步建立了可均相、实时检测雌激素含量变化的受体荧光传感分析方法。合成了具有上转换性质的双光子荧光纳米粒子,初步建立了可灵敏检测雌二醇的上转换纳米生物荧光传感检测方法。项目迄今已正式发表SCI收录国际期刊论文6篇,其中4篇的影响因子在5.0以上。正式授权发明专利1项。共培养博士研究生4名,其中2名已毕业并获得博士学位。项目取得的突出性进展包括:(1)制备了高活性的抗体Fab片段,详细研究了纳米金表面的修饰与蛋白偶联方法,发现采用11-巯基十一酸(MUA)修饰纳米金可以起到稳定纳米金溶胶、减少蛋白在纳米金表面非特异性吸附的作用。同时MUA将羧基引入纳米金表面,通过与抗体蛋白表面的氨基进行共价反应,实现了对抗体的纳米金标记。对照研究了使用不同大小的纳米金颗粒对于荧光猝灭效率的影响。结果表明使用抗体Fab片段与3 nm的纳米金,可以有效减小荧光基团与猝灭基团的距离,提高荧光猝灭效率。利用纳米金猝灭的荧光标记免疫复合物,建立了动态范围可调的均相免疫荧光传感方法。方法操作简便,只需一步反应,在10 min内可得到检测结果,已成功用于检测人唾液中sIgA含量。与传统的免疫分析方法相比,本方法显著简化了操作步骤,提高了检测速度。(2)制备了高活性的双标记人雌激素受体蛋白配体结合域片段(N-His´6-ER-LBD-C-Strep tag II)。金纳米颗粒表面通过MUA修饰链霉亲和素,通过链霉亲和素与受体蛋白上所带标签Strep tag II之间的特异性结合作用,将纳米金标记到受体蛋白上。利用香豆雌酚作为荧光报告分子,与纳米金标记受体蛋白构成FRET体系,构建了可均相、实时检测雌激素含量变化的受体荧光传感分析方法。(3)合成了具有上转换性质的双光子荧光纳米粒子,激发波长800 nm,发射波长550 nm。通过用单链寡核苷酸标记小分子,再利用荧光纳米粒子标记核酸探针分子,初步实现了对雌二醇的上转换纳米生物荧光传感检测。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Simultaneous Fluorescence Imaging of the Activities of DNases and 3′ Exonucleases in Living Cells with Chimeric Oligonucleotide Probes
使用嵌合寡核苷酸探针对活细胞中 DNA 酶和 3' 核酸外切酶的活性进行同步荧光成像
DOI:10.1021/ac402615c
发表时间:2013-10-15
期刊:ANALYTICAL CHEMISTRY
影响因子:7.4
作者:Su, Xin;Zhang, Chen;Zhao, Meiping
通讯作者:Zhao, Meiping
Ultra-selective and sensitive DNA detection by a universal apurinic/apyrimidinic probe-based endonuclease IV signal amplification system
通过基于通用无嘌呤/无嘧啶探针的核酸内切酶 IV 信号放大系统进行超选择性和灵敏的 DNA 检测
DOI:10.1039/c1cc15360a
发表时间:2012-01-01
期刊:CHEMICAL COMMUNICATIONS
影响因子:4.9
作者:Xiao, Xianjin;Song, Chen;Zhao, Meiping
通讯作者:Zhao, Meiping
DOI:10.1016/j.bios.2013.12.056
发表时间:2014-05
期刊:Biosensors & bioelectronics
影响因子:12.6
作者:Xiaocui Zhu;Lei Xu;Tongbo Wu;Anqin Xu;Meiping Zhao;Shaorong Liu
通讯作者:Xiaocui Zhu;Lei Xu;Tongbo Wu;Anqin Xu;Meiping Zhao;Shaorong Liu
A universal mismatch-directed signal amplification platform for ultra-selective and sensitive DNA detection under mild isothermal conditions
通用错配定向信号放大平台,用于在温和等温条件下进行超选择性和灵敏的 DNA 检测
DOI:10.1039/c2sc20189e
发表时间:2012-01-01
期刊:CHEMICAL SCIENCE
影响因子:8.4
作者:Xiao, Xianjin;Zhang, Chen;Zhao, Meiping
通讯作者:Zhao, Meiping
DOI:10.1039/c2cc38020j
发表时间:2013-01
期刊:Chemical communications
影响因子:4.9
作者:Xin Su;Chen Zhang;Xianjin Xiao;Anqin Xu;Zhendong Xu;Meiping Zhao
通讯作者:Xin Su;Chen Zhang;Xianjin Xiao;Anqin Xu;Zhendong Xu;Meiping Zhao
多聚泛素的精确分子印迹方法研究
- 批准号:22374002
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2023
- 负责人:赵美萍
- 依托单位:
基因组DNA序列中缺碱基位点的精确定位和高灵敏定量分析方法研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60万元
- 批准年份:2021
- 负责人:赵美萍
- 依托单位:
活细胞的细胞核内DNA损伤修复酶的原位荧光成像方法及活性调控分子机理研究
- 批准号:21974005
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:66.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:赵美萍
- 依托单位:
分步表面印迹法精确制备人工受体纳米材料及其应用
- 批准号:21775009
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:赵美萍
- 依托单位:
化学修饰法调控核酸酶的序列选择性
- 批准号:21575008
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:赵美萍
- 依托单位:
活细胞内核酸修复酶的实时荧光成像方法研究
- 批准号:21375004
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:赵美萍
- 依托单位:
在体、实时监测神经元分泌雌激素及相关活性物质的方法研究
- 批准号:91132717
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:赵美萍
- 依托单位:
核酸酶分析及其应用中通用指示探针系统的研究
- 批准号:20775006
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:赵美萍
- 依托单位:
超小分子化合物(Mr<100 Da)具有半抗原性的化学基础和应用研究
- 批准号:20675006
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:28.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:赵美萍
- 依托单位:
新型免疫亲和吸附剂的制备和分析应用
- 批准号:20305002
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:21.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:赵美萍
- 依托单位:
国内基金
海外基金
