高等学校化学学报 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (11): 20220412.doi: 10.7503/cjcu20220412
收稿日期:
2022-06-09
出版日期:
2022-11-10
发布日期:
2022-08-15
通讯作者:
唐宏武
E-mail:hwtang@whu.edu.cn
基金资助:
ZHANG Liling, LIU Liu, ZHENG Mingqiu, FANG Wenkai, LIU Da, TANG Hongwu()
Received:
2022-06-09
Online:
2022-11-10
Published:
2022-08-15
Contact:
TANG Hongwu
E-mail:hwtang@whu.edu.cn
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摘要:
传统的纯核结构的上转换纳米材料用于生物传感时, 存在表面猝灭效应或者因发光共振能量转移(LRET)效率不高导致灵敏度低等缺点, 对目标物的灵敏检测有一定的局限性. 本文通过多步高温共沉淀, 介导壳层外延成长法, 合成了NaYF4∶Yb3+,Er3+(C-UCNPs)核层发光和NaYF4@NaYF4∶Yb3+,Er3+@NaYF4(CSS-UCNPs)内壳层发光能量限域型上转换纳米材料, 并表征了材料的晶型、 形貌、 表面配体、 元素组成和发光共振能量转移效率. 结果表明, 该材料具有表面猝灭效应低、 发光共振转移效率较高的优势, 随后将其与成簇规律间隔的短回文重复序列及其相关蛋白(CRISPR/Cas)12a-纳米金系统结合, 实现了人乳头瘤病毒DNA(HPV16 DNA)的比色定性和上转换发光定量分析, 检出限为69.8 pmol/L, 双信号检测有效提高了检测结果的准确性. 此外, 本方法不仅特异性强, 还能识别单碱基错配的HPV16 DNA, 提高了DNA片段的容错率.
中图分类号:
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章丽玲, 刘浏, 郑明秋, 方文凯, 刘达, 唐宏武. 基于上转换发光共振能量转移的CRISPR/Cas12a生物传感系统用于HPV16 DNA双信号检测. 高等学校化学学报, 2022, 43(11): 20220412.
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Fig.3 TEM(A—C) and HRTEM(D—F) images of C1?UCNPs(A, D), CS?UCNPs(B, E) and CSS?UCNPs(C, F), axial particle size statistics(G—I) and radial particle size statistics (J—L) of C1?UCNPs(G, J), CS?UCNPs(H, K) and CSS?UCNPs(I, L)
Fig.9 TEM image of AuNPs(A), particle size statistics of AuNPs(B), UV?Vis absorption spectra of AuNPs with different concentrations(C), standard curve of AuNPs absorbance and concentration(D), UV?Vis absorption spectra of AuNPs and DNA?AuNPs(E) and zeta potential diagram of AuNPs and DNA?AuNPs(F)
Fig.13 Photograph of colorimetric(A) and luminescence spectra(B) of this biosensor in the presence of HPV16 dsDNA(a, a), HPV16 TS DNA(b, b), HPV16 NTS DNA(c, c) and HPV18 dsDNA(d, d)
Fig.14 Schematic diagram of colorimetric detection principle(A), photograph of colorimetric detection of different concentrations of HPV16 DNA(B), luminescence spectra of different concentrations of HPV16 DNA(C) and scatter diagram of luminescence with different concentrations of HPV16 DNA(D)The inset in (D) is the working curve between the logarithm of HPV16 DNA and normalized luminescence intensity.
Fig.15 Photographs of colorimetric detection of different DNA molecules(A) and specificity investigation toward different DNA molecules(B)a. HPV16; b. MT1; c. MT2; d. MT3; e. HPV18; f. blank.
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