Aptame技术在食品安全监测领域中的应用.pptVIP

第一节 Aptamer技术的基本原理 一、Aptamer技术的发展历程 二、Aptamer技术的基本概念 二、Aptamer技术的原理 第一节 Aptamer技术的基本原理 ????? 90年代，人们用不同分子作为target筛选了和它们特异性结合的RNA分子，并开始命名其为aptamer。 Papers in《Science》and 《Nature》: 1 Tuerk C,Gold L.1990.Systemic evolution of ligands by exponential enrichment:RNA ligands to bacteriophage T4 DNA polymerase.Science 249:505-10; 2 Ellington AD,Szostak JW.1990.In vitro of RNA molecules that bind specific ligands.Nature 346:818-22 开始于生物化学，得宠于化学生物学 三、Aptamer技术的原理 核酸分子之间可以通过碱基配对而特异性结合；但不限于此，核酸分子亦可形成多种稳定的次级结构，如茎环、发夹、假结、凸环、口袋等，与靶分子形成空间互补，通过静电作用、范德华力以及氢键等分子间作用力，而与靶分子紧密和特异性结合。 SELEX（指数级富集配体系统进化）技术： 基本流程如下: c.除此之外，可以通过体外人工合成，获得成本低廉、高纯度、具有好的化学稳定性和热稳定性的核酸适配体。 d.并且这些核酸适配体的末端易于修饰上各种活性基团如:氨基、磷酸基、琉基、荧光标记物、电化学标记物等，用于表面固定修饰或者检测。 汞离子的危害：是一种高毒性并分布广泛的污染物，在鱼类及贝类中常常以甲基汞的形式存在。汞通过食物摄入后对人体的危害主要累及中枢神经系统、消化系统及肾脏，此外对呼吸系统、皮肤、血液及眼睛也有一定的影响。 利用核酸适配体与铅和汞分别形成G-quartet结构和发卡结构的构型实现了对铅和汞的同时测定(见图4)。现已开发了一种表面增强拉曼光谱微滴传感器，利用核酸适配体修饰的纳米粒子实现了对汞离子的高灵敏快速检测。 检测限可达10pmol/L. 双酚A检测过程如下： 检测双酚A的另一种方法： 三聚氰胺是一种以尿素为原料生产的氮杂环有机化合物，常温下为白色单斜晶体，没有显著异味。目前主要用于木材加工、涂料、造纸等工业生产过程，但有些不法商贩将其添加到奶粉中提高“氮含量”，引发了严重的食品安全事件。因此，研究一种方便、快捷、高效的检测方法尤为重要。 可卡因增加耐药性和药物依赖，从而导致滥用。Takeuchi小组利用可卡因Aptamer与客体间的特异性结合，制备了可卡因快速检测芯片，其原理类似于对双酚A的比色法检测。 真菌毒素是真菌在食品或饲料里生长所产生的代谢产物，对人类和动物都有害。真菌毒素可以通过食物进入人体，引起人体急性中毒、慢性中毒，具有致畸、致癌以及致突变作用等。 法一：电化学法 法二：比色法 法三：荧光试剂条法 电化学法：它是基于Aptamer并利用信号关闭模式的电化学检测平台，实现了对赭曲霉毒素A的快速灵敏检测。首先将三种单链DNA固定在电极表面，其中一种为赭曲霉毒素A的核酸适配体，通过核酸适配体与目标物的特异性结合改变了亚甲基蓝在电极表面的电化学性质，利用金纳米粒子对信号放大，实现了对着曲霉毒素A的高灵敏快速检测，检测线可达30pg/mL。 比色法：它是利用未修饰的金纳米粒子实现对赭曲霉毒素A的比色法快速检测。在赭曲霉毒素A存在的情况卜，核酸适配体与赭曲霉毒素A形成了G-quadruplex结构，而金纳米粒子在Mg2+的作用下发生聚集导致颜色变化，整个反应过程在5分钟内完成，检测线可达20nmo1/L。0pg/mL。 图7：荧光试剂条法检测赭曲霉毒素A的原理图 孔雀石绿(malachite green)是一种合成的三苯基甲烷类工业染料，许多国家就将其广泛用作水产养殖业中的杀虫剂和杀菌剂，用来杀灭体外寄生虫和鱼卵中的霉菌。因孔雀石绿在鱼体内和环境中残留时问长，并有致突变、致畸和致癌的危险性，故我国、美国、加拿大以及欧盟等许多国家均禁止将其作为人类食用鱼的兽药使用。孔雀石绿的核酸适配体在1999年就被发现，最近核酸适配体被作为识别元素用于鱼肉组织内的孔雀石绿的荧光检测。 阿特拉津(Atrazine)在世界广泛被使用，是最常使用的农业用杀草剂之一，但它属于持久性有机污染物，不易分解，并且会