石墨烯增效适配体和抗体夹心双特异性敏感膜识别机理及其应用于抗生素生物传感检测基础研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31471644
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    90.0万
  • 负责人：
    黄加栋
  • 依托单位：
    济南大学
  • 学科分类：
    C2008.食品质量与安全检测
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

The subject of this project is the basic researches on the molecular recognition mechanism of bispecific membrane prepared by the sandwich model between aptamer and antibody combing with graphene enhancement and its application to antibiotics biosensor detection.The methods using SELEX technology for the designing, synthesizing and screening of aptamers which can recognize antibiotics specifically are studied. The screening rule is explored. The recognition mechanism of the aptamer molecular recognition system is researched and elucidated by spectrum and Nuclear Magnetic Resonance (NMR).The specificities of aptamer and antibody are combined. The bispecific membrane (grapheme/aptamer/antibody) for antibiotic residues sensor detection was prepared by the sandwich model between aptamer and antibody combining with the enhancement of graphene, which makes the membrane obtain bispecificities of aptamer and antibody.The molecular recognition mechanism of this bispecific membrane are illuminated.The application of grapheme/aptamer/antibody bispecific membrane to antibiotics biosensor detection is studied.The highly sensitive biosensor for antibiotic residues detection in foods are developed base on grapheme/aptamer/antibody bispecific membrane. Thie project will provide theoretical proofs for the application of aptamer to food safety detection.
本项目拟将抗生素核酸适配体的特异性与抗体的特异性相结合，对石墨烯增效核酸适配体和抗体夹心模式的双特异性敏感膜识别机理及其应用于抗生素生物传感检测进行基础研究。利用SELEX 技术对与抗生素有特异识别能力的核酸适配体进行设计、合成与筛选研究，揭示抗生素核酸适配体筛选规律。利用现代波谱、核磁共振等方法，阐明核酸适配体与目标抗生素分子识别机理。抗生素特异性核酸适配体和抗体采用夹心模式，结合石墨烯对灵敏度的增效作用，构建既具有适配体特异性又具有抗体特异性的抗生素双特异性敏感膜-石墨烯/核酸适配体/抗体双特异性敏感膜，进一步阐明该双特异性敏感膜分子识别机理，并对该双特异性敏感膜在抗生素残留生物传感高灵敏检测中的应用进行基础研究。建立石墨烯增效基于抗生素核酸适配体和抗体夹心模式双特异性敏感膜的食品中抗生素残留生物传感高灵敏检测方法，为适配体与抗体相结合的食品安全检测新方法提供理论依据，具有重要意义。

结项摘要

抗生素残留高灵敏检测对于保障食品安全和人类健康具有重要的意义。本项目以核酸适配体与目标物抗生素的生物识别作用为基础，通过设计包含有核酸适配体和特定引物的多种功能核酸探针，利用滚环扩增技术以及核酸内切酶/外切酶循环酶切放大技术等等温核酸扩增技术，结合新型纳米团簇材料，构建了基于目标物抗生素介导酶放大的生物传感新原理，开发了多种简单、快速、低成本且具有高灵敏度和高特异性的抗生素生物传感新技术，为抗生素以及小分子检测方法研究提供了新的理论和技术依据，为抗生素残留以及相关的食品安全分析建立了简便实用的新技术平台。新技术与传统的抗生素检测方法比较，具有操作简单、检测时间短、分析成本低的优势，且无需昂贵的仪器和专业的技术人员，有望应用于抗生素残留的实际样品检测。该项目自立项以来已取得一系列研究进展，发表了以国际著名刊物Chemical Communications, Biosensors & Bioelectronics为代表的SCI论文11篇，授权国家发明专利7项，初步完成了项目预期的各项工作目标。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（3）
会议论文数量（0）
专利数量（10）
Base excision repair initiated rolling circle amplification-based fluorescent assay for screening uracil-DNA glycosylase activity using Endo IV-assisted cleavage of AP probes
碱基切除修复启动基于滚环扩增的荧光测定，使用 Endo IV 辅助 AP 探针切割来筛选尿嘧啶-DNA 糖基化酶活性
  • DOI：
    10.1039/c8an00716k
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Analyst
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    Wang Jingfeng;Wang Yu;Liu Su;Wang Haiwang;Zhang Xue;Song Xiaolei;Huang Jiadong
  • 通讯作者：
    Huang Jiadong
Exonuclease III-aided recycling amplification of proximity ligation assay using thymine-melamine-thymine triplex structure for ultrasensitive fluorometric determination of melamine
使用胸腺嘧啶-三聚氰胺-胸腺嘧啶三链体结构进行邻近连接测定的核酸外切酶 III 辅助回收扩增，用于三聚氰胺的超灵敏荧光测定
  • DOI：
    10.1016/j.foodcont.2018.05.023
  • 发表时间：
    2018-10-01
  • 期刊：
    FOOD CONTROL
  • 影响因子：
    6
  • 作者：
    Leng, Xueqi;Tu, Yuqin;Huang, Jiadong
  • 通讯作者：
    Huang, Jiadong
Signal-on electrochemical detection of antibiotics based on exonuclease III-assisted autocatalytic DNA biosensing platform
基于核酸外切酶III辅助自催化DNA生物传感平台的抗生素信号电化学检测
  • DOI：
    10.1039/c6ra06061g
  • 发表时间：
    2016-04
  • 期刊：
    RSC Advances
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Wang Hongzhi;Wang Yu;Liu Su;Yu Jinghua;Guo Yuna;Xu Ying;Huang Jiadong
  • 通讯作者：
    Huang Jiadong
Label-free, homogeneous, and ultrasensitive detection of pathogenic bacteria based on target-triggered isothermally exponential amplification
基于靶标触发等温指数扩增的病原菌无标记、均质、超灵敏检测
  • DOI：
    10.1039/c6ra10646c
  • 发表时间：
    2016-01-01
  • 期刊：
    RSC ADVANCES
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Qiu, Tingting;Wang, Yu;Huang, Jiadong
  • 通讯作者：
    Huang, Jiadong
Signal-on electrochemical detection of antibiotics at zeptomole level based on target-aptamer binding triggered multiple recycling amplification
基于靶标-适体结合触发多重循环放大对抗生素进行 Zeptomole 水平的信号电化学检测
  • DOI：
    10.1016/j.bios.2016.02.014
  • 发表时间：
    2016-06-15
  • 期刊：
    BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
  • 影响因子：
    12.6
  • 作者：
    Wang, Hongzhi;Wang, Yu;Huang, Jiadong
  • 通讯作者：
    Huang, Jiadong

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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

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          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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