研究目的
开发并比较两种荧光适体传感器方法(开启型和比率型),用于生化系统中ATP的灵敏检测。
研究成果
所开发的适配体传感器方法具有操作简便、灵敏度高、选择性强等优点,适用于ATP检测,检测限低且线性范围良好。该方法具备分析快速(1小时内完成)、成本效益高以及可适配其他小分子检测的潜力。比率法还能在复杂环境中实现自校准,从而提供精确测量的优势。
研究不足
这些方法的检测限处于微摩尔范围(3.5 - 3.8 μM),对于极低浓度的ATP可能不够灵敏。比率法操作复杂,涉及标记和偶联步骤,可能较为耗时。该方法在除稀释人血清之外的高度复杂生物基质中的适用性尚未经过广泛测试。
1:实验设计与方法选择:
本研究设计了两种适体传感器方法:一种无标记荧光开启法和一种基于FRET的比率法。两种方法均利用ATP结合适体与小檗碱在ATP结合时诱导G-四链体形成,从而引起荧光变化。
2:样本选择与数据来源:
ATP适体序列购自集成DNA技术公司。ATP及其类似物(CTP、GTP、UTP、ADP、AMP)购自西格玛奥德里奇公司。使用人血清样本进行加标实验。
3:实验设备与材料清单:
设备包括用于紫外-可见光谱分析的CARY 300 Bio分光光度计(美国瓦里安)、荧光分光光度计(日本堀场Jobin Yvon)、用于圆二色谱分析的Jasco J-815旋光分光光度计、FEI Tecnai F20 FETEM透射电镜以及高速离心机(美国热电公司)。材料包括小檗碱、金纳米棒(AuNRs)、银纳米颗粒(AgNPs)、红色量子点(RQDs)、碳点(CDs)及西格玛奥德里奇公司的各种化学试剂。
4:实验流程与操作步骤:
荧光开启法中,将适体与小檗碱和ATP混合孵育后测定荧光;比率法中,用淬灭剂和荧光团标记适体后与ATP和小檗碱混合孵育,监测双发射信号。通过圆二色谱、紫外-可见熔解曲线和透射电镜分析验证结构变化。
5:数据分析方法:
计算荧光增强倍数和FRET比值。采用线性回归法(3.3×Syx/斜率)确定检测限。统计分析包含三重测量数据。
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Jasco J-815 spectropolarimeter
J-815
Jasco
Used for circular dichroism spectroscopy measurements.
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FEI Tecnai F20 FETEM
Tecnai F20
FEI
Used for transmission electron microscopy (TEM) imaging.
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CARY 300 Bio spectrophotometer
CARY 300 Bio
Varian
Used for obtaining ultraviolet-visible absorption spectra.
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fluorescence spectrophotometer
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Used for recording fluorescence spectra.
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high-speed centrifuge
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Used for centrifugation of solutions.
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Amicon-Ultra 0.5 mL 3 kDa centrifugal units
Amicon-Ultra 0.5 mL 3 kDa
Millipore
Used for filtering human serum samples.
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Amscope Toupview camera software
Toupview
Amscope
Used for measuring size distribution from TEM images.
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