高等学校化学学报 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (12): 2465.doi: 10.7503/cjcu20190450
张志庆(),汪珊珊,张子辰,马杰,王秀凤(
),周亭,王芳,张国栋
收稿日期:
2019-08-12
出版日期:
2019-12-04
发布日期:
2019-12-04
通讯作者:
张志庆,王秀凤
E-mail:zhangzq@upc.edu.cn;xfwang@upc.edu.cn
基金资助:
Zhiqing ZHANG(),Shanshan WANG,Zichen ZHANG,Jie MA,Xiufeng WANG(
),Ting ZHOU,Fang WANG,Guodong ZHANG
Received:
2019-08-12
Online:
2019-12-04
Published:
2019-12-04
Contact:
Zhiqing ZHANG,Xiufeng WANG
E-mail:zhangzq@upc.edu.cn;xfwang@upc.edu.cn
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摘要:
采用滚环扩增(RCA)合成得到的DNA长链打开带适配体的分子信标, 由于RCA长链上带有多个与分子信标(MB)互补的重复序列, 其打开分子信标的能力比单一互补短链提高了上百倍. 所形成的聚多价分子信标组装体, 在分子信标浓度相同的情况下, 打开后的荧光强度也大幅上升; 并且由于组装体上多价适配体的存在, 聚分子信标对凝血酶的靶向能力显著增强. 实验结果表明, 聚分子信标结合凝血酶后, 其荧光信号与凝血酶浓度呈线性关系, 检测灵敏度达到0.2 nmol/L, 该体系的构建有利于实现对凝血酶的高灵敏、 特异性检测.
中图分类号:
TrendMD:
张志庆,汪珊珊,张子辰,马杰,王秀凤,周亭,王芳,张国栋. 基于滚环合成的聚分子信标用于凝血酶的靶向检测. 高等学校化学学报, 2019, 40(12): 2465.
Zhiqing ZHANG,Shanshan WANG,Zichen ZHANG,Jie MA,Xiufeng WANG,Ting ZHOU,Fang WANG,Guodong ZHANG. Rolling Circle Amplification-based Polyvalent Molecular Beacon Probe for Signal-amplifying and Sensitive-Detection of Thrombin †. Chem. J. Chinese Universities, 2019, 40(12): 2465.
Name | DNA sequence(5'-3') | Source |
---|---|---|
Circle DNA1 | TGTCTTCGCCTTCTTGTTTCCTTTCCTTGAAACTTCTTCCTTTCT- | TaKaRa Biotechnology(Dalian) Co., Ltd. |
TTCTTTCGACTAAGCACC | ||
Primer DNA2 | GGCGAAGACAGGTGCTTAGTC | TaKaRa Biotechnology(Dalian) Co., Ltd. |
Repeated sequence of | GGTGCTTAGTCGAAAGAAAGAAAGGAAGAAGTTTCAAGGAA- | TaKaRa Biotechnology(Dalian) Co., Ltd. |
RCA product | AGGAAACAAGAAGGCGAAGACA | |
MB | (FAM)GGAAGAAGTGGTTGGTGTGGTTGGCCCCTGTCTTCGC- | Sangon Biotechnology(Shanghai) Co., Ltd. |
CTTCTTGTTTCCTTTCCTTGAAACTTCTTCC(DABCYL) | ||
FC short chain | TTTCTTTCTTTCGACTAAGCACC | Sangon Biotechnology(Shanghai) Co., Ltd. |
63-cDNA | GGTGCTTAGTCGAAAGAAAGAAAGGAAGAAGTTTCAAGGAA- | Sangon Biotechnology(Shanghai) Co., Ltd. |
AGGAAACAAGAAGGCGAAGACA |
Table 1 DNA Sequences
Name | DNA sequence(5'-3') | Source |
---|---|---|
Circle DNA1 | TGTCTTCGCCTTCTTGTTTCCTTTCCTTGAAACTTCTTCCTTTCT- | TaKaRa Biotechnology(Dalian) Co., Ltd. |
TTCTTTCGACTAAGCACC | ||
Primer DNA2 | GGCGAAGACAGGTGCTTAGTC | TaKaRa Biotechnology(Dalian) Co., Ltd. |
Repeated sequence of | GGTGCTTAGTCGAAAGAAAGAAAGGAAGAAGTTTCAAGGAA- | TaKaRa Biotechnology(Dalian) Co., Ltd. |
RCA product | AGGAAACAAGAAGGCGAAGACA | |
MB | (FAM)GGAAGAAGTGGTTGGTGTGGTTGGCCCCTGTCTTCGC- | Sangon Biotechnology(Shanghai) Co., Ltd. |
CTTCTTGTTTCCTTTCCTTGAAACTTCTTCC(DABCYL) | ||
FC short chain | TTTCTTTCTTTCGACTAAGCACC | Sangon Biotechnology(Shanghai) Co., Ltd. |
63-cDNA | GGTGCTTAGTCGAAAGAAAGAAAGGAAGAAGTTTCAAGGAA- | Sangon Biotechnology(Shanghai) Co., Ltd. |
AGGAAACAAGAAGGCGAAGACA |
Fig.3 Fluorescence spectra(A) of different concentrations of FC and the signal-to-background ratio(S/B)(B) cMB=30 nmol/L. a. control; cFC:cRCA:cMB : b. 0:1:3; c. 1:1:3; d.10:1:3; e. 30:1:3; f. 100:1:3; g. 300:1:3; h.1000:1:3.
Fig.4 Fluorescence spectra(A, B) and relative fluorescence intensity ratios(C, D) under different conditions (A) a. control; cRCA:cMB : b. 1:100; c.1:30; d.1:10; e.1:5; f. 1:3; g. 1:1. cMB=30 nmol/L. (B) a. Control; c63-cDNA:cMB: b. 1:100; c.1:30; d.1:10; e.1:3; f. 1:1; g. 3:1; h. 10:1; i. 30:1; j. 100:1. cMB=30 nmol/L. (C) RCA-MB assembly and 63-cDNA-MB assembly with 30 nmol/L MB; (D) RCA-MB assembly with different concentrations of MB.
Fig.5 Detection sensitivity of MB-RCA for thrombin (A) Fluorescence spectra. cMB =100 nmol/L. cThrombin/(μmol·L-1): a. 0; b. 0.0001; c. 0.0003; d. 0.001; e. 0.003;f. 0.01; g. 0.03; h. 0.1; i. 0.3; j. 1. (B) Relative fluorescence intensity ratio vs. the concentration of thrombin.
Method | Linear range/(nmol·L-1) | Detection limit/(nmol·L-1) | Ref. |
---|---|---|---|
Electrochemical sensor based on aptamers | 40—100 | 10 | [ |
Aptamer biosensor based on guanine-quenching | | 0.81 | [ |
Fluorescence detection based on molecular beacon | 0—30 | 0.83 | [ |
Fluorescence detection based on dual quenching molecular beacon | 0.4—40 | 0.18 | [ |
Polyvalent molecular beacon probe base on RCA | 0.1—30 | 0.20 | This work |
Table 2 Comparison of different methods for detection of thrombin
Method | Linear range/(nmol·L-1) | Detection limit/(nmol·L-1) | Ref. |
---|---|---|---|
Electrochemical sensor based on aptamers | 40—100 | 10 | [ |
Aptamer biosensor based on guanine-quenching | | 0.81 | [ |
Fluorescence detection based on molecular beacon | 0—30 | 0.83 | [ |
Fluorescence detection based on dual quenching molecular beacon | 0.4—40 | 0.18 | [ |
Polyvalent molecular beacon probe base on RCA | 0.1—30 | 0.20 | This work |
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