基于滚环扩增的石英晶体微天平基因传感器表面核酸直接检测技术的研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30970766
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    32.0万
  • 负责人：
    姚春艳
  • 依托单位：
    中国人民解放军第三军医大学
  • 学科分类：
    C1005.生物成像、电子与探针
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

实现对核酸分子的直接检测，是当前基因传感器技术面临的急需解决的关键问题。目前DNA探针型传感器由于多联用PCR扩增方法，需要标记、杂交等前期步骤，无法实现对核酸分子的直接检测，且存在着灵敏度和特异性偏低的问题。滚环扩增作为一种恒温核酸扩增技术，与PCR相比具有同等或更高的扩增能力，无需使用热循环仪且假阳性率更低。本研究充分利用滚环扩增技术可以在恒温条件下进行高效扩增的优点，结合石英晶体微天平对表面质量负载的高敏感性，进行石英晶体微天平基因传感器表面滚环扩增技术的研究，预期建立一种灵敏度、特异性更高，可对核酸分子进行直接检测的新技术。以石英晶体微天平基因传感器作为反应平台，通过对滚环扩增的反应体系进行研究，在晶体表面直接进行恒温扩增，从而真正实现对待测靶分子的直接检测。这一研究将为核酸分子的直接检测提供一种新型的高效检测技术，对于构建高灵敏度的新型基因传感器具有重要意义。

结项摘要

滚环扩增技术是一种独特的恒温扩增技术，它利用环状DNA模板的特性不断产生重复的扩增序列。通过捕获探针的特异性结合，可进一步使产物有效地固定于固相载体表面，这一特点使滚环扩增技术非常适用于传感器检测。该研究正是利用了滚环扩增的这一技术特点，将其结合于对质量负载高度敏感的石英晶体传感器，从而构建了一种新型的靶序列直接检测技术，并将其应用于临床HBV的检测。在实验中，首先在传感器金膜表面固定捕获探针，之后通过捕获探针和滚环扩增产物之间的共价结合，使滚环扩增产物结合于传感器芯片表面。石英晶体芯片表面的质量负载随滚环扩增时间的延长而不断增加，因而可以实时监测产物的浓度变化。利用DNA聚合酶的高效扩增能力及DNA链接酶的单碱基分辨能力，该方法的检测限可达到10000 copies/mL。实验结果表面基于滚环扩增的石英晶体传感器对HBV靶序列的检测特异性可达到单碱基分辨能力。通过60分钟的滚环扩增过程，对靶序列的信号放大可达到10倍。该研究实现了基于滚环扩增的石英晶体传感器的表面直接检测，探索了石英晶体传感器的响应机理，并进行了一系列临床标本的检测，验证了方法的临床应用可行性，真正完成了滚环扩增型石英晶体微天平基因传感器的构建。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Detection of rpoB, katG and inhA gene mutations in Mycobacterium tuberculosis clinical isolates from Chongqing as determined by microarray
微阵列检测重庆结核分枝杆菌临床分离株rpoB、katG和inhA基因突变
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Clinical Microbiology and Infection
  • 影响因子：
    14.2
  • 作者：
    Yao; C.;Zhu; T.;Li; Y.;Zhang; L.;Zhang; B.;Huang; J.;Fu; W.
  • 通讯作者：
    W.
Rapid parallelized and quantitative analysis of five pathogenic bacteria by ITS hybridization using QCM biosensor
使用 QCM 生物传感器通过 ITS 杂交快速并行定量分析五种病原菌
  • DOI：
    10.1016/j.snb.2010.12.053
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Sensors and Actuators B: Chemical
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Cai; Jin;Fu; Weiling;Yao; Chunyan;Xia; Ji;Wang; Jue;Chen; Ming;Huang; Junfu;Chang; Kai;Liu; Chunjiang;Pan; Hong
  • 通讯作者：
    Hong
Development of a Quartz Crystal Microbalance Biosensor with Aptamers as Bio-recognition Element
以适体为生物识别元件的石英晶体微天平生物传感器的研制
  • DOI：
    10.3390/s100605859
  • 发表时间：
    2010
  • 期刊：
    SENSORS
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Yao C;Zhu T;Qi Y;Zhao Y;Xia H;Fu W
  • 通讯作者：
    Fu W

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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