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一种利用DNA模板银纳米簇探针荧光法测定T4多核苷酸激酶活性的方法
摘要: 作者描述了一种用于测定T4多核苷酸激酶(T4 PNK)活性的荧光猝灭法。该方法基于DNA模板银纳米簇(AgNCs)的应用。以具有末端5′羟基的DNA探针作为DNA磷酸酶的底物,经T4 PNK和λ核酸外切酶(λ exo)处理后,含修饰C富集序列与G富集序列的AgNC DNA探针发生分离。当两者分离时,因AgNCs中G富集区与C富集区邻近作用产生的强荧光(激发/发射峰值为580/650 nm)会急剧减弱,从而实现对T4 PNK活性的荧光动力学测定。该检测方法具有宽线性范围(0.01-12.5 U·mL?1)、低检测限(0.01 U·mL?1)和短检测时间(通常60分钟)的特点,有望成为研究DNA磷酸化相关过程、药物发现及诊断的有力工具。
关键词: DNA-银纳米簇、细胞提取物、临床诊断、λ外切酶、邻近效应、T4多核苷酸激酶、抑制剂、ATP、磷酸二氢钠、磷酸化
更新于2025-09-23 15:23:52
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[分子生物学方法] 微流控电泳 第1906卷(方法与方案)|| 纸基电泳微芯片作为生物分析应用的有力工具
摘要: 本章描述了用于分离临床相关化合物的纸基微芯片电泳(pME)器件的开发。通过激光切割和热层压工艺,采用聚酯薄膜袋制备pME器件。此外,还集成了手绘铅笔电极以实现电容耦合非接触式电导检测(C4D)。成品器件成本低于0.10美元,且无需精密仪器或洁净室设施。该pME器件具有重量轻、易操作、柔韧性强和坚固耐用的特点。pME-C4D器件展现出卓越的分离能力,可在150秒内实现牛血清白蛋白(BSA)与肌酐的基线分离。本章提出的器件已被证明是诊断糖尿病和心脏病等肾脏疾病的有力平台替代方案。
关键词: 生物分子、纸电泳、肾衰竭、铅笔电极、牛血清白蛋白、肌酐、临床诊断、非接触式电导检测
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于增强小分子激光解吸/电离质谱的球形共价有机框架
摘要: 通过简便方法室温制备了球形乙烯基功能化共价有机框架材料(COF-V),并将其作为新型基底应用于表面增强激光解吸/电离质谱(SELDI-MS)。与传统有机基质相比,这种具有高结晶度和良好单分散性的球形COF-V在小分子表征中展现出高灵敏度、无基质背景干扰、宽适用范围、高耐盐性及良好重现性?;诖?,通过检测糖尿病尿液中的微量葡萄糖,成功验证了球形COF-V基SELDI-MS方法的适用性,有望成为糖尿病临床诊断的候选方案。此外,研究详细考察了COF-V的形貌效应与解吸/电离机制,结果表明球形COF-V基底较块体COF-V能显著增强激光解吸电离过程。该工作不仅拓展了共价有机框架材料在质谱领域的应用,还为小分子鉴定和糖尿病临床诊断提供了有前景的新选择。
关键词: 球形COF-V,临床诊断,葡萄糖,SELDI-MS,小分子
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 美国伊利诺伊州芝加哥(2019年6月16日-2019年6月21日)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 利用双光子激发光致发光技术观测IMM单结InGaAs太阳能电池渐变缓冲层中的位错
摘要: 在二分类问题中,双向混淆矩阵及其对应指标(如敏感性和特异性)已如此普遍,以至于结果审查者可能未意识到还存在其他更现实的数据可视化方式。当风险与收益考量至关重要时,这一点尤为明显。本文提出的方法认为:分类不必对数据集中的每个实例都给出结论。若算法发现某些实例(如医疗数据集中的病例)涉及患者疾病的属性提供零信息或近乎零信息,则不应给出分类结果。从医生角度看,披露无信息状态应受到欢迎,因为这可能避免潜在有害治疗。由此推论,分类器开发者可提供汇总结果,帮助使用者判断暂缓行动(不作为)或采取行动(作为)是否审慎——关键未必总是平衡所有案例的敏感性与特异性,而是优化部分案例的行动决策。该解释基于约翰·凯利将赌博与香农信息理论相关联的研究,同时融合格雷厄姆的安全边际、伯努利的效用理论及希波克拉底誓言。我们以荷兰癌症研究所乳腺癌数据集为例:研究发现广泛应用的乳腺癌预后分子检测指标"复发评分"存在无信息区间,该无信息子集曾被归入阳性结果以获得更高敏感性,但正是由于阳性判定,患者可能在缺乏有效信息的情况下被建议接受潜在有害治疗。
关键词: 数据压缩、癌症、临床诊断、敏感性与特异性、数据分析、基因表达、熵
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2019年第19届高级机器人国际会议(ICAR) - 巴西贝洛奥里藏特(2019.12.2-2019.12.6)] 2019年第19届高级机器人国际会议(ICAR) - 计算机辅助激光显微手术中磁驱动光纤耦合激光器的闭环控制
摘要: 在二分类任务中,双向混淆矩阵及其对应指标(如敏感性和特异性)已如此普遍,以至于结果审查者可能未意识到还存在其他更现实的数据可视化方式——当风险与收益考量至关重要时尤为如此。本文提出的方法认为:分类不必对数据集中的每个实例都给出结论。若算法发现某些实例(如医疗数据集中的病例)的疾病相关属性提供零价值信息,则不应作出分类判断。从医生角度看,披露无价值信息值得欢迎,因其可能避免潜在有害治疗。由此推论,分类器开发者可提供汇总结果,帮助使用者权衡"采取行动"(作为)与"不采取行动"(不作为)的审慎性。这并非总是要在所有案例中平衡敏感性与特异性,而是优化部分案例的决策行动。该解释基于约翰·凯利将赌博与香农信息理论关联的研究,同时融合格雷厄姆的安全边际、伯努利的效用理论及希波克拉底誓言。我们以荷兰癌症研究所乳腺癌数据集为例:复发评分(乳腺癌预后常用分子检测指标)存在无信息区间,该无信息子集曾被归入阳性结果以获得更高敏感性——但正是这种阳性判定,可能导致患者在缺乏有效信息时接受潜在有害治疗。
关键词: 数据压缩、癌症、临床诊断、灵敏度与特异性、数据分析、基因表达、熵
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年光子学北美会议(PN) - 加拿大魁北克市(2019.5.21-2019.5.23)] 2019年光子学北美会议(PN) - 带内泵浦复合Nd:YVO/Nd:GVO激光器
摘要: 在二分类问题中,双向混淆矩阵及其对应指标(如敏感性和特异性)已如此普遍,以至于结果审查者可能意识不到还存在其他更现实的数据可视化方式——这在风险与收益考量至关重要的情况下尤为明显。本文提出的方法认为:分类不必对数据集中的每个实例都给出结论。若算法发现某些实例(如医疗数据集中的病例)涉及患者疾病的属性提供零价值信息,就不应做出分类判断。从医生角度看,披露无价值信息值得欢迎,因为这能避免潜在有害治疗。由此推论,分类器开发者可以提供汇总结果,帮助使用者判断采取行动(作为)或不行动(不作为)是否审慎。关键不在于所有案例都要平衡敏感性与特异性,而在于优化部分案例的处置决策。该解释基于约翰·凯利将赌博与香农信息理论关联的研究,同时融合了格雷厄姆的安全边际、伯努利的效用理论及希波克拉底誓言。我们以荷兰癌症研究所乳腺癌数据集为例:研究发现常用的乳腺癌预后分子检测指标"复发评分"存在无信息区间,该无信息子集曾被归入阳性结果以提高敏感性,但这种缺乏有效信息的阳性判定可能导致患者接受潜在有害治疗。
关键词: 数据压缩、癌症、临床诊断、敏感性与特异性、数据分析、基因表达、熵
更新于2025-09-19 17:13:59
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傅里叶变换红外光谱:医学应用
摘要: 傅里叶变换红外光谱(FTIR)在现代临床研究中正迅速普及。该技术适用于从各类化合物表征与质量控制到生物医学等广泛领域。值得注意的是,蛋白质、碳水化合物、脂类和核酸等生物材料具有独特结构,因此可获得与其官能团对应的特征光谱指纹。FTIR光谱技术因其快速无创的特性,在生物学和医学领域具有天然优势——它能基于细胞成分的固有属性和化学组成实现直观可视化分析,为癌症等疾病的诊断标志物筛查提供潜在途径。该技术也被视为分析人体结石化学成分的有效工具,通过FTIR分析复发性结石患者的结石样本可为预防结石复发提供线索[1]。 由于对脂质、蛋白质和核酸等组织成分中官能团变化具有高灵敏度,傅里叶变换红外(FT-IR)光谱已被证实是生物学和医学领域的基础性重要技术[2]。人及动物组织的红外光谱可反映其分子结构信息。FT-IR已广泛应用于生物流体中生化代谢物的测定,文献已报道其对肺癌、乳腺癌、皮肤癌、宫颈癌和结肠癌等多种恶性肿瘤的诊断应用。通过分析RNA、DNA、磷酸盐和碳水化合物等分子水平的变化进行诊断:1121/1020 cm-1波段测得的RNA/DNA比值通常显示恶性组织高于非恶性组织;恶性样本光谱在核酸磷酸二酯骨架的对称/不对称伸缩振动区、碳水化合物C-OH基团的C-O伸缩振动区、细胞蛋白残基区以及CH2伸缩模式的压力依赖性等方面均呈现特征性改变[3]。这些FTIR光谱变化与碱基和糖类修饰及氢键网络重分布相关,可观察到核酸一级、二级和三级结构损伤导致的共价键缺失/改变,涉及磷酸盐与C-O伸缩振动区、CH伸缩区以及CH2弯曲和C=O伸缩模式的压力依赖性变化。 FTIR显微光谱技术还被用作快速诊断手段,用于识别靶向慢性髓性白血病特定分子通路的药物,通过化学计量数据分析评估离体癌细胞中的药物成分[4]。通过将计算方法进步整合到系统中以提升整体灵敏度,该技术已发展成为适合医疗需求自动化操作的客观灵敏技术。FTIR光谱能在数秒至分钟时间尺度内获取单细胞水平的分子组成与结构信息,实现多组分定性与定量分析,有助于最小化样本处理的无标记自动化模式识别与客观分类。技术改进将持续拓展微FT-IR在癌症研究和临床诊断中的应用潜力,期待未来临床前和临床试验能采用该技术进行样本评估,以获取验证其临床适用性的必要数据。这或许是消除众多生物学家和病理学家对这项主要用于临床诊断(包括癌症研究)而设计改进的传统技术高度质疑的最重要途径。
关键词: 癌症研究、生物医学、临床诊断、傅里叶变换红外光谱、FTIR、临床研究
更新于2025-09-09 09:28:46
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用于血浆拉曼分析的在线全血分离技术
摘要: 血浆评估在临床诊断中具有重要意义。现有方案通过离心全血制备血浆,再采用电化学或光谱分析方法。然而离心过程耗时过长,难以满足临床急诊和即时检测需求。我们提出将微流控瞬时血浆分离技术与原位光谱分析法相结合,实现在线检测。以共聚焦拉曼光谱为例,我们在两种不同激发波长下对分离的血浆区域进行分析:采用408纳米激光激发的共振拉曼光谱可特异性检测血浆中浓度超过22毫克/分升(检测限)的游离血红蛋白,从而精准判定溶血的临床相关范围;在近红外激发(785纳米)条件下,我们进一步展示了微流控环境下分离血浆的特征拉曼光谱获取技术。这些光谱可作为多参数回归分析的基础,通过单次拉曼光谱测定实现多种血浆参数的定量分析。该微流控-拉曼光谱联合方法具有无损特性,每小时全血消耗量不足100微升,适用于连续在线血浆监测。
关键词: 微流控技术、血红蛋白、拉曼光谱、血浆、临床诊断
更新于2025-09-04 15:30:14