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基于磁珠的外泌体富集检测技术

中国生物化学与分子生物学报 2023年第12期39卷 1664-1672页

作者：张沥丹张师音葛胜祥厦门大学分子疫苗学和分子诊断学国家重点实验室国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心公共卫生学院福建厦门361102

外泌体是一类30~150 nm天然纳米颗粒,通过细胞主动分选胞内物质并以囊泡的形式转运到胞外,参与诸多生理过程。外泌体因其携带亲代细胞信息,常被用作疾病诊断和预后循环生物标志物。然而,临床标本的外泌体富集方法、富集产物的产量及纯... 详细信息

外泌体是一类30~150 nm天然纳米颗粒,通过细胞主动分选胞内物质并以囊泡的形式转运到胞外,参与诸多生理过程。外泌体因其携带亲代细胞信息,常被用作疾病诊断和预后循环生物标志物。然而,临床标本的外泌体富集方法、富集产物的产量及纯度限制着外泌体临床转化,因此,高效富集临床标本来源的外泌体是进行诊断和治疗应用的前提条件。常见的外泌体提取技术,例如超速离心、多聚物沉淀等能富集高产量的外泌体,但产物中存在的高水平蛋白质污染物极大地影响了下游外泌体分析。而经磁珠法富集的外泌体产物纯度高,特异性好,逐渐被研究人员用于临床标本外泌体的富集检测。磁珠富集中,研究者对不同磁珠类型、富集方式的选择影响着外泌体富集效率及下游检测分析结果,在磁珠法的基础上也开发了新的外泌体分离方式用于改善磁珠存在的富集洗脱等局限性。本文综述了基于磁珠法的外泌体富集方式和检测技术,简述了磁珠法在临床应用中的优势、局限性及未来的展望。

关键词：外泌体磁珠富集检测

磁珠固定化结核分枝杆菌二氢叶酸还原酶及其表征

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生物工程学报 2019年第3期35卷 513-521页

作者：周伟卢进鹏李亚平杨林玉胡小蕾廖飞杨晓兰重庆医科大学检验医学院临床检验诊断学教育部重点实验室重庆400016 重庆理工大学药学与生物工程学院重庆400054

比较Ni^(2+)-NTA磁珠和羧基磁珠固定结核分枝杆菌二氢叶酸还原酶(Mycobacteriumtuberculosis dihydrofolate reductase,Mt DHFR),探索适合小分子配体混合物库筛选的Mt DHFR固定化方法。重组表达带6×His标签Mt DHFR,纯化后表征酶学性质... 详细信息

比较Ni^(2+)-NTA磁珠和羧基磁珠固定结核分枝杆菌二氢叶酸还原酶(Mycobacteriumtuberculosis dihydrofolate reductase,Mt DHFR),探索适合小分子配体混合物库筛选的Mt DHFR固定化方法。重组表达带6×His标签Mt DHFR,纯化后表征酶学性质,比较用Ni^(2+)-NTA磁珠和羧基磁珠固定化时相应固定化容量、保留活性、稳定性及对抑制剂响应。结果表明,Ni^(2+)-NTA磁珠对Mt DHFR固定化容量为(93±12)mg/g磁珠(n=3),但酶比活保留不超过32%,Ni^(2+)明显抑制酶活性,EDTA与Ni^(2+)呈协同抑制效应,Fe^(3+)无显著干扰。羧基磁珠活化固定Mt DHFR的容量(8.6±0.6) mg/g磁珠(n=3),固定化酶比活保留(87±4)%(n=3)。在含50 mmol/L KCl的100 mmol/L HEPES (pH 7.0)中,游离和固定化Mt DHFR在0℃保存16 h活性都无显著改变,但在25℃保存16 h,游离酶活性下降近60%而羧基磁珠固定化Mt DHFR活性下降仅35%。甲氨喋呤对游离Mt DHFR和固定化Mt DHFR的IC50无显著差异(P>0.05)。综上,Ni^(2+)-NTA磁珠不适合固定化Mt DHFR;羧基磁珠固定化Mt DHFR能保留活性、热稳定性及对抑制剂的响应,该固定化方法有望用于快速筛选其配体混合物库。

关键词：磁珠固定化二氢叶酸还原酶配体混合物筛选

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食道多枚磁性异物致胸腔异物1例

中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 2022年第4期57卷 501-502页

作者：朱晓城李琦沈小飞南京医科大学附属儿童医院耳鼻咽喉头颈外科南京210008

本文报道1例发生于28个月儿童的多发食道磁珠异物(esophageal magnetic beads)。患者,女,28个月,因“误咽异物致吞咽不适5 d”就诊。术前胸片提示多发磁珠异物嵌顿于食道上端,遂急诊全身麻醉下行食道异物取出术,术中发现磁珠异物已致食... 详细信息

本文报道1例发生于28个月儿童的多发食道磁珠异物(esophageal magnetic beads)。患者,女,28个月,因“误咽异物致吞咽不适5 d”就诊。术前胸片提示多发磁珠异物嵌顿于食道上端,遂急诊全身麻醉下行食道异物取出术,术中发现磁珠异物已致食道穿孔并形成胸腔异物。在多科协作下,最终经胸外径路取出磁性异物。术后22 d出院,出院1个月随访无明显不适,预后良好。

关键词：磁性异物食道穿孔预后良好术前胸片磁珠全身麻醉胸腔

磁珠分离式样品提取微流控芯片的磁珠运动速度建模及特性研究

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机械工程学报 2018年第20期54卷 245-250页

作者：顾佳鎏朱鋆峰李松晶哈尔滨工业大学流体控制及自动化系

为提高磁珠分离式生物医学样品的提取效率,采用永磁和软磁体相结合的磁场设计结构,提出一种新型磁珠分离式样品提取微流控芯片。利用静磁学和流体力学基本原理推导出流场中磁珠运动的速度模型,通过多物理场耦合仿真软件对流场中磁珠运... 详细信息

为提高磁珠分离式生物医学样品的提取效率,采用永磁和软磁体相结合的磁场设计结构,提出一种新型磁珠分离式样品提取微流控芯片。利用静磁学和流体力学基本原理推导出流场中磁珠运动的速度模型,通过多物理场耦合仿真软件对流场中磁珠运动规律进行瞬态仿真,分析软磁体的结构和分布对微流道内磁珠的水平分速度以及竖直分速度的影响关系,计算不同设计结构所允许的磁珠完全吸附时微流道中最大允许流量。结果表明,增大软磁体的厚度可以快速减小磁珠水平运动的速度,并减小其在垂直方向上的波动,且在双软磁体作用时,软磁体的间距越大,水平方向和垂直方向的速度波动越大;间距越小,磁珠粒子速度稳定的时间越短。

关键词：微流控磁珠软磁体耦合场速度特性

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用内窥镜治疗儿童误吞多枚磁铁异物的应用

中华小儿外科杂志 2022年第4期43卷 322-325页

作者：刘明坤陈攸涛黄可出严磊林宇叶红方一凡吴典明福建省妇幼保健院福建医科大学妇儿临床医学院小儿外科福州350001 福建省妇幼保健院福建医科大学妇儿临床医学院内镜中心福州350001 福建医科大学附属三明市第一医院普通外科三明365000

目的探讨内窥镜在胃肠道多枚磁铁异物的应用。方法收集2015年1月至2020年1月在福建省妇幼保健院接受诊治的9例误食多枚磁铁异物患儿的临床资料。其中, 男3例, 女6例;年龄范围为1~4岁, 发病时间为2 h至2周;主述症状以无症状为主, 其次为... 详细信息

目的探讨内窥镜在胃肠道多枚磁铁异物的应用。方法收集2015年1月至2020年1月在福建省妇幼保健院接受诊治的9例误食多枚磁铁异物患儿的临床资料。其中, 男3例, 女6例;年龄范围为1~4岁, 发病时间为2 h至2周;主述症状以无症状为主, 其次为腹痛、呕吐和发热;磁铁异物数量范围为4~25枚。手术治疗方法包括:开腹肠切除吻合、穿孔修补;腹腔镜辅助下经脐部切口提出肠管切开肠管取出异物(肠镜取出剩余异物);腹腔镜探查, 转开腹肠切除吻合并取出异物;开腹肠穿孔修补术;胃镜检查取出部分异物, 腹腔镜下胃穿孔修补, 肠镜取出其余异物;腹腔镜探查, 胃镜下取出异物。结果 6例经内窥镜(腹腔镜、胃十二指肠镜、结肠镜)辅助下取出异物, 2例经传统开腹手术取出异物, 1例经保守治疗后自行排出异物。3例术中发现多处肠管穿孔, 最少2处, 最多5处, 1例发现胃穿孔, 2例术中发现肠内瘘形成。9例患儿随访至今无并发症发生。结论对误食多枚磁铁异物的患儿需采取积极的治疗方案, 内窥镜治疗创伤小、安全有效。

关键词：内窥镜磁珠消化道异物儿童

基于适配体亲和磁珠的黄曲霉毒素B_1单样本前处理试剂盒的制备及应用

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粮油食品科技 2023年第5期31卷 160-169页

作者：刘洪美沈文洁轩志宏倪保霞石亚坤叶金国家粮食和物资储备局科学研究院粮油质量安全研究所北京100037 上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 河南工业大学粮油食品学院河南郑州450001

黄曲霉毒素B_1(aflatoxin B_1,AFB_1)适配体共价偶联于磁珠表面制备适配体亲和磁珠(aptamer affinity magnetic beads,AAMB),将AAMB、孵育液、洗涤液和洗脱液预封装于试剂条中开发了AFB_1单样本前处理试剂盒,借助真菌毒素全自动净化仪... 详细信息

黄曲霉毒素B_1(aflatoxin B_1,AFB_1)适配体共价偶联于磁珠表面制备适配体亲和磁珠(aptamer affinity magnetic beads,AAMB),将AAMB、孵育液、洗涤液和洗脱液预封装于试剂条中开发了AFB_1单样本前处理试剂盒,借助真菌毒素全自动净化仪实现了AFB_1前处理的自动化,使用超高效液相色谱仪对洗脱液中AFB_1的含量进行测定。通过优化磁珠粒径、适配体间接臂长度、适配体亲和磁珠用量、孵育液体积确定了AAMB的制备条件以及AFB_1单样本前处理试剂盒的使用条件,对比了手动和自动两种前处理方式下AAMB回收率的差异。在优化条件下,AFB_1的检出限(limit of detection,LOD)为0.6 ng/mL,玉米和小麦中低、中、高三个水平的加标回收率在92.8%~110.1%之间,日内精密度的相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)小于5.1%,日间精密度的RSD为6.7%,具有良好的灵敏度、准确性和重复性;粮油基质(玉米、糙米、花生油和花生酱)中AFB_1成分国家有证标准物质的测定结果在其扩展范围内,具有良好的基质适用性。开发的单样本前处理试剂盒借助真菌毒素全自动净化仪仅需一步操作即可在20 min内自动完成10个样品的前处理,具有时间短、通量高、批次间差异小的优点,在真菌毒素定量检测方面具有良好的应用前景,为开发针对其它靶标的自动化前处理方法奠定了基础。

关键词：核酸适配体黄曲霉毒素B_1 磁珠粮油单样本前处理试剂盒

DNA提取方法对实时荧光定量PCR检测花生过敏原Ara h 2基因的比较研究

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中国粮油学报 2023年第7期38卷 221-227页

作者：李慧敏汪洋王楠希赵冬蕾黄凯崔华郭宝元王松雪管骁上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 国家粮食和物资储备局科学研究院北京100032

食物过敏是一个世界性的公共卫生问题,其中花生过敏最为严重。基于DNA的分子生物学检测方法目前已广泛应用于花生过敏原检测,样品DNA的提取质量会显著影响检测的灵敏度及准确率。本研究比较了5种DNA提取方法,包括十六烷基三甲基溴化铵(c... 详细信息

食物过敏是一个世界性的公共卫生问题,其中花生过敏最为严重。基于DNA的分子生物学检测方法目前已广泛应用于花生过敏原检测,样品DNA的提取质量会显著影响检测的灵敏度及准确率。本研究比较了5种DNA提取方法,包括十六烷基三甲基溴化铵(cetyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)法、柱式法及3种基于磁珠纯化技术的DNA快速提取法,对生花生、煮花生、炸花生、烤花生、花生酥和花生酱6种不同加工方式的花生基质样品进行DNA提取,考察了不同方法获得的DNA浓度、纯度指标,并采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)对花生过敏原Ara h 2基因进行了检测分析。结果表明,月桂酰肌氨酸钠(Sodium Lauroyl Sarcosine)磁珠法的适用性广、提取率高,对于6种花生基质提取的DNA均能高效检出花生过敏原Ara h 2基因;对于花生质量分数为0.05%~1.00%的小麦粉二元混合物,SLS磁珠法的DNA提取率总体优于CTAB法,并且能有效提取出与花生共用1条生产线的燕麦片中污染的花生DNA,证实SLS磁珠法提取的实际样品DNA能够满足花生过敏原检测目的。本研究为花生及其制品DNA提取方法提供了参考,特别是磁珠类方法,高效快速,提取质量能够保障后续基于DNA的花生过敏原分子生物学方法检测结果的准确性。

关键词：花生过敏原 DNA提取 Ara h 2基因磁珠实时荧光定量PCR

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土茯苓中黄嘌呤氧化酶抑制剂筛选鉴定研究

中成药 2024年第5期46卷 1558-1564页

作者：邹惠亮陈柯王新财成霄孟令杰刘百联陈敏湖州市食品药品检验研究院浙江湖州313000 遵义医科大学生命科学研究院贵州遵义563000 暨南大学药学院中药及天然药物研究所广东广州510632

目的采用磁珠固定化酶和LC-MS/MS联用技术快速筛选土茯苓中的黄嘌呤氧化酶抑制剂,明确土茯苓中的降尿酸活性成分。方法以羧基磁珠作为载体通过共价偶联制成固定化黄嘌呤氧化酶。以固定化酶的特异性吸附作用对土茯苓中的黄嘌呤氧化酶抑... 详细信息

目的采用磁珠固定化酶和LC-MS/MS联用技术快速筛选土茯苓中的黄嘌呤氧化酶抑制剂,明确土茯苓中的降尿酸活性成分。方法以羧基磁珠作为载体通过共价偶联制成固定化黄嘌呤氧化酶。以固定化酶的特异性吸附作用对土茯苓中的黄嘌呤氧化酶抑制剂进行亲和筛选,以LC-MS/MS和对照品进行分析对比,并对筛选鉴定出的成分进行抑制活性和抑制类型进行考察。结果扫描电镜和红外光谱表征了固定化黄嘌呤氧化酶的成功合成,酶固载量为70.50μg/mg,相对活力为79.44%。从土茯苓提取物中共筛选出13个活性化合物,并鉴定了11个成分。酶活性试验表明黄杞苷和异黄杞苷的抑制活性最强,与阳性对照别嘌呤醇接近,其IC_(50)值和抑制类型分别为32.25μg/mL、混合型抑制,35.12μg/mL、竞争性抑制。结论本方法直接从土茯苓提取物中筛选鉴定具有黄嘌呤氧化酶抑制活性的成分,简单、快速、准确,适用于复杂中药体系中黄嘌呤氧化酶抑制剂的高通量筛选。

关键词：土茯苓固定化酶磁珠抑制剂黄嘌呤氧化酶

基于Y型DNA结构和磁分离的荧光生物传感器同时检测Pb^(2+)和Cd^(2+)

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河南工业大学学报（自然科学版） 2023年第3期44卷 73-82页

作者：马军郭蕊毋培培丁国涛游静梁瑞瑞索志光河南省产品质量检验技术研究院河南郑州450002 河南工业大学粮油食品学院河南郑州450001

多种重金属离子共存对人类健康和环境安全构成严重威胁,因此,建立灵敏、快速和可靠的分析方法尤为重要。将靶标识别元件——核酸适配体和DNAzyme与Y型DNA结构以及磁分离相结合,构建了一种能够同时检测食品中Pb^(2+)和Cd^(2+)的荧光生物... 详细信息

多种重金属离子共存对人类健康和环境安全构成严重威胁,因此,建立灵敏、快速和可靠的分析方法尤为重要。将靶标识别元件——核酸适配体和DNAzyme与Y型DNA结构以及磁分离相结合,构建了一种能够同时检测食品中Pb^(2+)和Cd^(2+)的荧光生物传感器。核酸适配体和DNAzyme分别对Cd^(2+)和Pb^(2+)具有高度特异性,经巧妙设计所得的Y型DNA结构可实现对双目标物的同时检测,借助磁珠的固载和磁分离能力可进一步提高传感器的灵敏度。基于以上策略,开发了一种操作步骤简单、灵敏度高和稳定性好的新型荧光传感器分析方法,分别在0.5~100μmol/L和0.01~100μmol/L范围内对Pb^(2+)和Cd^(2+)具有线性响应,检出限分别为9.7 nmol/L和0.4 nmol/L。此外,相对标准偏差为3.3%~5.4%,实际样品中Pb^(2+)和Cd^(2+)的回收率为82.33%~107.25%。所制备的荧光生物传感器能够为重金属离子的多重检测提供一种有力的工具。

关键词：核酸适配体 DNAzyme Y型DNA结构磁珠重金属离子荧光