基于石墨烯盖子与仿生DNA相互作用的高效光调节离子门控

    公开(公告)号:CN111307721B

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN201811514485.0

    申请日:2018-12-12

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种构建新型离子门控的方法,为离子通道及功能的研究提供了一种模型和方法。通过光照变化切换Azo‑DNA的顺式和反式状态,可以可逆地控制离子门控。在纳米通道‑离子通道复合体的阻挡层上进行修饰后,Azo‑DNA在紫外线照射下呈现为单链状态。在这种情况下,GO可通过π‑π堆积相互作用与单链Azo‑DNA紧密地结合,因此这种纳米结构系统处于“闭合”状态。在被可见光照射后,由于Azo的光响应性,Azo‑DNA变成发夹结构,双链DNA不能稳定地与GO结合,因此切换到“开放”状态。本装置的发现为离子通道的构建,离子功能和离子量的研究提供了模型和方法。此外,这种生物启发的系统具有良好的生物相容性和多样化设计的优势,具有纳米医学,生物传感器和受控药物输送等潜在应用。

    一种基于通道内生成DNA纳米花的miRNA检测装置

    公开(公告)号:CN110470712B

    公开(公告)日:2021-10-15

    申请号:CN201810453521.0

    申请日:2018-05-09

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于检测miRNA的装置原理、即检测条件、最优条件及其应用,其中原理为:在铂片上面放阳极氧化铝薄膜PAA,PAA膜的上面放一个聚缘垫片防止溶液泄露,垫片上面形成一个圆形的电解池,在电解池中,将铂电极作为对电极,甘汞电极作为参比电极,铂片作为工作电极,形成三电极体系,在PAA孔道中修饰与miRNA互补的ssDNA,靶标的下面部分可以与之互补,再加入事先合成好的含有互补的发夹结构(带有primer)的DNA滚环链c‑DNA,然后加入DNA聚合酶便可实现滚环扩增,形成DNA纳米花,从而使通道的空间位阻减少,而在电解池中的[Fe(CN)6]3‑离子流入工作电极的速率变小,电流减小。根据电流的变化量来表征miRNA的浓度,用来检测肿瘤标注物miR‑21。

    一种基于通道内生成DNA纳米花的miRNA检测装置

    公开(公告)号:CN110470712A

    公开(公告)日:2019-11-19

    申请号:CN201810453521.0

    申请日:2018-05-09

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于检测miRNA的装置原理、即检测条件、最优条件及其应用,其中原理为:在铂片上面放阳极氧化铝薄膜PAA,PAA膜的上面放一个聚缘垫片防止溶液泄露,垫片上面形成一个圆形的电解池,在电解池中,将铂电极作为对电极,甘汞电极作为参比电极,铂片作为工作电极,形成三电极体系,在PAA孔道中修饰与miRNA互补的ssDNA,靶标的下面部分可以与之互补,再加入事先合成好的含有互补的发夹结构(带有primer)的DNA滚环链c-DNA,然后加入DNA聚合酶便可实现滚环扩增,形成DNA纳米花,从而使通道的空间位阻减少,而在电解池中的[Fe(CN)6]3-离子流入工作电极的速率变小,电流减小。根据电流的变化量来表征miRNA的浓度,用来检测肿瘤标注物miR-21。

    基于石墨烯盖子与仿生DNA相互作用的高效光调节离子门控

    公开(公告)号:CN111307721A

    公开(公告)日:2020-06-19

    申请号:CN201811514485.0

    申请日:2018-12-12

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种构建新型离子门控的方法,为离子通道及功能的研究提供了一种模型和方法。通过光照变化切换Azo-DNA的顺式和反式状态,可以可逆地控制离子门控。在纳米通道-离子通道复合体的阻挡层上进行修饰后,Azo-DNA在紫外线照射下呈现为单链状态。在这种情况下,GO可通过π-π堆积相互作用与单链Azo-DNA紧密地结合,因此这种纳米结构系统处于“闭合”状态。在被可见光照射后,由于Azo的光响应性,Azo-DNA变成发夹结构,双链DNA不能稳定地与GO结合,因此切换到“开放”状态。本装置的发现为离子通道的构建,离子功能和离子量的研究提供了模型和方法。此外,这种生物启发的系统具有良好的生物相容性和多样化设计的优势,具有纳米医学,生物传感器和受控药物输送等潜在应用。

    一种基于阳极氧化铝膜表面修饰的适配体结合刺突蛋白的SARS-CoV-2检测方法

    公开(公告)号:CN116008537A

    公开(公告)日:2023-04-25

    申请号:CN202111237400.0

    申请日:2021-10-22

    Applicant: 南京大学

    Inventor: 李根喜 石榴 王琳

    Abstract: 本发明公开了一种基于阳极氧化铝膜表面修饰的适配体结合刺突蛋白的SARS‑CoV‑2检测方法,为新型冠状病毒检测开辟了一个新的途径。利用阳极氧化铝材料为基础构建电流传输通道,表面氨基的活化可实现通道的功能化,修饰有醛基的S1核酸适配体可通过席夫碱反应桥联到电流通道的表面;靶标蛋白的引入改变通道内的空间位阻及通道表面的电荷性质,利用电流的变化实现对S1蛋白的生物传感。将电化学的检测灵敏性与阳极氧化铝材料的广域响应性结合,制备快速灵敏的电化学传感器,以用来特异性捕获和检测SARS‑CoV‑2刺突蛋白S1。与其他分析方法相比,该方法无需扩增,可以一步完成,具有响应快、成本低的优点,满足了检测群体广泛的迫切要求。实验结果显示该方法可成功检测SARS‑CoV‑2刺突蛋白S1,检测下限为1fM,且该方法成功用于临床样本检测,SARS‑CoV‑2患者组与正常人组临床样本分析存在显著差异。

    一种基于细胞印迹的肿瘤细胞识别与检测的新方法

    公开(公告)号:CN110514629A

    公开(公告)日:2019-11-29

    申请号:CN201810520196.5

    申请日:2018-05-21

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明在已制作的细胞生物印迹聚合物膜基础上,进一步对其表观单分子性质和作为传感器机制深入研究。制作出的高保真性的印迹聚合物膜,通过叶酸受体连接Ligprobe后,再经过RCA滚环扩增信号扩增表征,在微观分子程度上印迹聚合物与模板细胞的高度契合;生物印迹能够在纳米尺度上区分靶分析物的总体大小和表面特征,由于纳米尺度的差异,在此基础上生物印迹具有区分微米尺度上相同的细胞的能力,意味着印迹聚合物膜可能用作生物传感器,可应用在基于细胞表面膜蛋白种类差异分离细胞,这种差异可作为基于生物印迹的癌症诊断工具,本研究还制作基于印迹聚合物膜的电化学传感装置,该装置成本低廉,便于操作并可反复使用,在生物传感领域具有十分广阔的应用前景。

    一种新型细胞印迹模型的构建及性质与应用的研究

    公开(公告)号:CN110514504A

    公开(公告)日:2019-11-29

    申请号:CN201810519402.0

    申请日:2018-05-21

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 一种新型细胞印迹模型的构建与应用。原理如下:本发明工作中,我们利用聚二甲基硅氧烷本体和固化剂,研制出高度保真性的细胞印迹聚合物,细胞印迹产生了“人造受体”,可通过特异性的凹陷结构形状捕获靶细胞。本研究在研制高度保真细胞印迹聚合物时,创新使用通过双醛固定组合处理使细胞失活,其优点有(1)利用醛基交联而使细胞表面硬化;(2)消除活细胞分泌的化学物质,防止干扰细胞印迹形成过程的保真度。同时本研究提供了一个简单廉价的单细胞分离模型,不依靠专业或昂贵的设备,不需要亲和试剂或蛋白抗体,对靶细胞的捕获效率为89%,且高度抗干扰,可为单细胞分析、细胞组织分化及以细胞为基础的临床诊断提供广阔的应用前景。

    一种基于多肽整流器修饰的纳米通道传感器

    公开(公告)号:CN116008367A

    公开(公告)日:2023-04-25

    申请号:CN202111237310.1

    申请日:2021-10-22

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于多肽整流器修饰的纳米通道传感器,在阳极氧化铝膜的纳米通道表面修饰多肽,构建整流反转装置,用于蛋白酶的检测,同时也为酶活性的测定以及其抑制剂的筛选开辟了一个新的途径。在本发明中,我们将功能性多肽引入到阳极氧化铝材料的纳米通道中,作为离子整流器来调节离子电流整流(ICR)方向,并监测其反转电流以作为输出信号。在一定的pH值下,不同等电点的多肽序列使得通道表面电荷的正负发生转换导致可逆的ICR反转。基于此原理我们在多肽序列中引入了特定的酶切位点,当多肽被切割时,纳米通道表面电荷发生改变使得ICR方向发生变化。以MMP‑2为例,表现出良好的检测性能,检测限(LOD)为1pg·mL‑1,同时利用逻辑操作来实现抑制剂的筛选。

    一种基于通道表面切割胶原-DNA聚合物的基质金属蛋白酶检测方法

    公开(公告)号:CN112795619A

    公开(公告)日:2021-05-14

    申请号:CN201911115972.4

    申请日:2019-11-14

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于通道表面切割胶原‑DNA聚合物的基质金属蛋白酶检测方法,为高灵敏的疾病检测开辟了一个新的途径。首先,利用胶原‑DNA的相互作用,在多孔阳极氧化铝薄膜阻挡层表面修饰两条可以互补配对的DNA链(DNA S1和DNA S2),再进一步引入胶原(富含Gly‑Xaa‑Yaa序列的多肽)。DNA链与胶原底物通过自组装形成胶原‑DNA复合物。基质金属蛋白酶2(MMP‑2)通过识别胶原多肽链上的序列,并进一步切割胶原从而使阳极氧化铝薄膜表面空间位阻大大减小,因此改变通道中的离子电流,以实现对MMP‑2的高效、灵敏、快速、便捷检测的目的。此外通过改变PAA膜表面的修饰,还可以进一步模拟肿瘤细胞侵袭与转移的过程。此方法对于其他切割酶的检测也具有潜在的参考应用价值。

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