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纸基比色阵列传感器的研究进展

分析化学 2020年第11期48卷 1448-1457页

作者：李延琪冯亮中国科学院大连化学物理研究所分离分析化学中国科学院重点实验室中国科学院大学

比色阵列传感器具有响应迅速的识别检测能力,结合纸基分析装置成本低廉、制作简单和多孔亲水等优点,近年来纸基比色阵列传感器的研究发展迅速,灵敏度和通用性得到了进一步提高,应用领域大大拓展,受到了研究者的广泛关注。本文主要介绍... 详细信息

比色阵列传感器具有响应迅速的识别检测能力,结合纸基分析装置成本低廉、制作简单和多孔亲水等优点,近年来纸基比色阵列传感器的研究发展迅速,灵敏度和通用性得到了进一步提高,应用领域大大拓展,受到了研究者的广泛关注。本文主要介绍了纸基比色阵列传感器的研究进展,概括了其近年在生物医疗、环境检测、食品安全等领域的应用,针对不同的检测传感材料、检测原理及性能进行了讨论,并对其研究和应用的前景和发展趋势进行了展望。

关键词：纸基比色阵列传感器评述

基于成簇的规则间隔短回文重复序列的严重急性呼吸综合征冠状病毒2检测的最新进展

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色谱 2022年第9期40卷 773-781页

作者：周雯杨开广张丽华梁振张玉奎中国科学院大连化学物理研究所中国科学院分离分析化学重点实验室辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049

严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)导致的新冠肺炎(COVID-19)迅速蔓延全球,给全球公共卫生系统带来了挑战。由于逆转录-定量聚合酶链反应(RT-qPCR)和抗原测试的普遍适用性和灵敏度较差,并且具有不同突变的SARS-CoV-2变体持续的出... 详细信息

严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)导致的新冠肺炎(COVID-19)迅速蔓延全球,给全球公共卫生系统带来了挑战。由于逆转录-定量聚合酶链反应(RT-qPCR)和抗原测试的普遍适用性和灵敏度较差,并且具有不同突变的SARS-CoV-2变体持续的出现,给疫情防控带来了更大的挑战,因此,高灵敏度、无需设备并且能够区分SARS-CoV-2变体的诊断方法亟须发展。基于成簇的规则间隔短回文重复序列(CRISPR)的诊断对设备要求低,具有可编程性、灵敏性和易用性,已经发展出多种核酸检测工具用于传染病的诊断,其在临床上具有巨大的应用潜力。文章聚焦于近期发表的基于CRISPR实现SARS-CoV-2检测和变体区分的最新技术,总结其特点并对其发展进行了展望。

关键词：严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2) 等温核酸扩增成簇的规则间隔短回文重复序列(CRISPR) SARS-CoV-2变体

超电荷试剂在蛋白质紫外激光解离质谱表征中的应用研究

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质谱学报 2022年第6期43卷 707-716,I0004页

作者：赵恒刘哲益郭永杰杨诗蕊王方军中国科学院大连化学物理研究所分离分析化学重点实验室辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049

本文采用193 nm紫外激光解离质谱(UVPD-MS)研究非变性电喷雾条件下,超电荷试剂环丁砜对蛋白质序列、结构表征的影响。UVPD可在5 ns内对保持高级结构和非共价相互作用的不同价态碳酸酐酶进行快速激发解离,解离序列覆盖率达79.8%,具有较... 详细信息

本文采用193 nm紫外激光解离质谱(UVPD-MS)研究非变性电喷雾条件下,超电荷试剂环丁砜对蛋白质序列、结构表征的影响。UVPD可在5 ns内对保持高级结构和非共价相互作用的不同价态碳酸酐酶进行快速激发解离,解离序列覆盖率达79.8%,具有较高的解离结构选择性。超电荷试剂环丁砜的引入可显著增加非变性电喷雾产生的碳酸酐酶离子的电荷数目,UVPD解离序列覆盖率提升至87.2%,实现对难解离区域的位点覆盖和序列、结构表征。加入环丁砜后,碳酸酐酶仍能保持高级结构谱学特征及与锌离子的非共价结合,锌离子结合区域等大部分结构区域的UVPD位点解离效率未见显著变化。但是,电荷数目的增加存在引起蛋白质局部结构变化的风险。

关键词：紫外激光解离(UVPD) 非变性质谱(nMS) 蛋白质超电荷试剂环丁砜

离子迁移谱定量检测复杂基质中新型炸药六亚甲基三过氧化二胺

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分析化学 2016年第11期44卷 1671-1678页

作者：蒋丹丹彭丽英周庆华陈创刘骥巍王爽李海洋中国科学院大连化学物理研究所分离分析化学重点实验室中国科学院大学

六亚甲基三过氧化二胺(Hexamethylene triperoxide diamine,HMTD)是一种新型有机过氧化爆炸物,由于原料易得、制备方法简单,常被用于恐怖袭击和犯罪活动中。本实验基于非放射性电离源真空紫外灯(VUV)发展了一种试剂分子辅助灯电离正离... 详细信息

六亚甲基三过氧化二胺(Hexamethylene triperoxide diamine,HMTD)是一种新型有机过氧化爆炸物,由于原料易得、制备方法简单,常被用于恐怖袭击和犯罪活动中。本实验基于非放射性电离源真空紫外灯(VUV)发展了一种试剂分子辅助灯电离正离子迁移谱技术,通过优化筛选试剂分子,最终选择丙酮作为HMTD定量检测的试剂分子。利用质谱对丙酮的反应试剂离子和HMTD的产物离子进行了离子归属,确定反应试剂离子为丙酮二聚体离子m/z 117[(CH3)2CO]2H+,HMTD的产物离子为其质子化的分子离子m/z 209[HMTD+H]+。在迁移管和热解析温度120℃的条件下,利用HMTD最大信号强度和第10 s的信号强度对其标准样品进行定量检测,线性范围分别为550 ng/μL和5100 ng/μL,检出限分别可达0.2和0.3 ng/μL。化妆品如香水等常常干扰和抑制离子迁移谱测量,发展在香水基质中HMTD的现场快速筛查和检测方法具有现实意义。将这两种定量方法应用于3种不同品牌香水样品中HMTD的定量检测,对比发现利用HMTD第10 s的信号强度进行定量具有较好的回收率和准确性,该方法适用于复杂基质中HMTD的准确快速定量检测。

关键词：离子迁移谱过氧化爆炸物六亚甲基三过氧化二胺复杂基质香水

提高N-连接完整糖肽鉴定准确性的母离子特征筛选策略

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质谱学报 2023年第3期44卷 377-386,I0003页

作者：方正秦洪强叶明亮中国科学院大连化学物理研究所中国科学院分离分析化学重点实验室辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049

将糖链设置为糖基化位点上的可变修饰是鉴定完整糖肽的常见策略。可变修饰策略的检索性能依赖设置的糖库,糖库越大,产生的随机匹配越多,则完整糖肽鉴定的准确性越差。随机匹配的完整糖肽会造成母离子质荷比的分配发生同位素偏移,进而影... 详细信息

将糖链设置为糖基化位点上的可变修饰是鉴定完整糖肽的常见策略。可变修饰策略的检索性能依赖设置的糖库,糖库越大,产生的随机匹配越多,则完整糖肽鉴定的准确性越差。随机匹配的完整糖肽会造成母离子质荷比的分配发生同位素偏移,进而影响糖链部分的鉴定。由于可变修饰检索只考虑肽段的碎裂,而忽略糖修饰碎裂产生的糖碎片离子,因此,该方法仅依赖二级质谱图信息无法系统地对母离子和完整糖肽的匹配进行评估与考察。基于一级质谱图的母离子特征(如流出曲线、强度分布等信息)可实现对鉴定结果的筛选,排除母离子同位素偏移导致的错误鉴定,提高完整糖肽结果的准确性。本方法通过母离子特征筛选,在同位素标记的酵母标准数据集中将鉴定假阳性率从11.31%降至4.15%。小鼠组织样品的数据处理结果表明,该方法可用于提升复杂体系中完整糖肽鉴定的准确性。

关键词：蛋白质组学糖基化修饰母离子数据检索

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高纯试剂环己烷的提纯方法

化学试剂 2023年第10期45卷 83-87页

作者：田洪旭曲健倪余文陈吉平中国科学院大连化学物理研究所分离分析化学重点实验室辽宁大连116023

环己烷作为一种重要的有机试剂,在工业生产、实验室分析等领域有着广泛的应用。利用环己烷的熔点与其杂质差异较大的特点,通过重结晶-过滤提纯-萃取除醇-干燥脱水等步骤,获得了纯度为99.998%的高纯环己烷,各项指标优于T/CRIAC 0072—202... 详细信息

环己烷作为一种重要的有机试剂,在工业生产、实验室分析等领域有着广泛的应用。利用环己烷的熔点与其杂质差异较大的特点,通过重结晶-过滤提纯-萃取除醇-干燥脱水等步骤,获得了纯度为99.998%的高纯环己烷,各项指标优于T/CRIAC 0072—2022《化学试剂高效液相色谱用试剂环己烷》中相关指标要求。解决了环己烷试剂痕量杂质除去难度大、成本高等问题。降低了环己烷的提纯成本,减少了环境污染。所获得的高纯试剂环己烷在光谱分析、痕量污染物分析、化工合成等领域有着广泛的应用前景。

关键词：高纯试剂环己烷重结晶提纯乙醇

蛋白质组学和代谢组学在微生物代谢工程中的应用

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色谱 2019年第8期37卷 798-805页

作者：禹伟高教琪周雍进中国科学院大连化学物理研究所中国科学院分离分析化学重点实验室

构建微生物细胞工厂是化学品、生物能源以及药物分子可持续生产的可行性策略。然而,微生物的代谢复杂、调控严谨,制约着目标产物高效合成。蛋白质组学和代谢组学可以从系统生物学角度分析酶和代谢物组分,从而理解复杂的生物系统,为微生... 详细信息

构建微生物细胞工厂是化学品、生物能源以及药物分子可持续生产的可行性策略。然而,微生物的代谢复杂、调控严谨,制约着目标产物高效合成。蛋白质组学和代谢组学可以从系统生物学角度分析酶和代谢物组分,从而理解复杂的生物系统,为微生物代谢工程改造提供重要线索。该文介绍了蛋白质组学和代谢组学在微生物代谢工程中的应用,包括基因组尺度代谢模型构建、菌株生物合成优化、指导菌株耐受性改造、限速步骤预测、植物次级代谢途径挖掘,从而为微生物合成天然产物提供新的基因或途径。在此基础上,该文还展望了生物大数据未来的发展方向。

关键词：蛋白质组学代谢组学基因组尺度代谢模型植物次级代谢微生物代谢工程综述

基于色谱-质谱联用的暴露组学分析方法和研究范式的新进展

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色谱 2024年第2期42卷 109-119页

作者：由蕾孙国皓于迪刘心昱许国旺中国科学院大连化学物理研究所中国科学院分离分析化学重点实验室辽宁省代谢组学重点实验室辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049

人类疾病的发生、发展受环境因素和遗传因素的共同影响,仅从遗传基因角度开展研究,不能有效地揭示疾病的发生机制,因而近年来环境因素对疾病发生、发展的影响受到了学界的广泛关注。暴露组学关注个体一生中所有暴露因素的测量,以及这些... 详细信息

人类疾病的发生、发展受环境因素和遗传因素的共同影响,仅从遗传基因角度开展研究,不能有效地揭示疾病的发生机制,因而近年来环境因素对疾病发生、发展的影响受到了学界的广泛关注。暴露组学关注个体一生中所有暴露因素的测量,以及这些暴露因素与疾病建立联系的机制,为推动人类健康与环境因素之间的关系研究提供了新思路。由于外源性化学物质具有数量众多、理化性质各异、在体内含量极低等特性,对其进行测量会面临诸多挑战。基于色谱-质谱联用的暴露组分析技术兼具色谱的高效分离能力和质谱的高分辨率、高灵敏度特性,可以实现暴露组的高覆盖、高通量、高灵敏度检测,已成为暴露组学研究的主要分析技术。基于色谱-质谱联用的暴露组学分析方法主要包括靶向定量分析、可疑物筛查和非靶向筛查。除此之外,为了探究环境暴露与疾病发生、发展的关系,研究者发展了包括暴露组关联研究、混合暴露研究以及暴露组学与多组学(基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学)关联研究等的多种研究范式,这些方法的出现为暴露组学研究带来了空前的发展前景。本文综述了基于色谱-质谱联用技术的暴露组学分析方法和暴露组学研究范式,并对暴露组学的未来发展进行了展望。

关键词：色谱-质谱暴露组学代谢组学多组学关联研究综述

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抗原决定基印迹材料及其应用

科学通报 2019年第13期64卷 1368-1379页

作者：杨开广李森武刘路宽陈玉宛周雯张丽华张玉奎中国科学院大连化学物理研究所中国科学院分离分析化学重点实验室大连116023

基于抗体-抗原原理的蛋白质印迹材料对蛋白质的分离纯化、药物转运和细胞成像等具有十分重要的意义.其中抗原决定基印迹材料具有模板易得、构象稳定、空间位阻小等优点受到越来越多的关注和得到广泛的应用.本文重点综述了抗原决定基印... 详细信息

基于抗体-抗原原理的蛋白质印迹材料对蛋白质的分离纯化、药物转运和细胞成像等具有十分重要的意义.其中抗原决定基印迹材料具有模板易得、构象稳定、空间位阻小等优点受到越来越多的关注和得到广泛的应用.本文重点综述了抗原决定基印迹材料的最新制备方法(包括抗原决定基本体印迹、抗原决定基接枝表面印迹、抗原决定基限域表面印迹、基于协同作用的抗原决定基表面印迹技术)以及在肽段、蛋白及细胞识别方面的应用.最后总结了抗原决定基印迹技术面临的主要问题和未来的发展方向.

关键词：分子印迹抗原决定基蛋白质肽段人工抗体