生物条形码检测技术及其研究进展
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目前，该技术已应用于前列腺癌、阿尔茨海默 症、睾丸癌悯、肝癌Ｉｕｌ等疾病的早期诊断。生物条形 码检测技术用于肿瘤标记物、病原标记物等的检 测，在疾病诊断和流行病学检测等方面都具有重要 的意义。
４生物条形码检测技术与核酸检测
在核酸检测方面，生物条形码检测技术因其近 于ＰＣＲ的检测灵敏度和多种条形码ＤＮＡ检测方法 的优点，可适用于不同情况下流行性传染病的快速 检测和联合检测。
除上述生物芯片法外，比色法和荧光标记法也 常被用于条形码ＤＮＡ检测。在比色法检测体系中， 靶序列与标记有互补序列的金纳米颗粒杂交后形 成金纳米颗粒／寡核苷酸网状聚集物。由于金纳米 颗粒溶液的颜色对聚集程度非常敏感，所以实验人 员可以通过红色到蓝色的颜色变化程度来判定实
万方数据
刘松婷等：生物条形码检测技术及其研究进展
【摘要】 生物条形码检测技术是利用磁场作用收集“金纳米颗粒一被检物一磁性微球”复合物，再释放其中的条形码
链，然后可选用多种方法对条形码链进行下一步检测。生物条形码检测技术在蛋白质及核酸的检测方面显示出极高
的灵敏庹，在不依赖酶反应的情况下，检测蛋白质可以达到１０－１８ ｔｏｏｌ水平，同时在核酸检测方面也能达到ＰＣＲ反应
圈２。兰明治”结构（依据Ｎａｍ原理图嘲）
２生物条形码检测方法
生物条形码检测技术的高敏感性主要来自２ 个方面：①数百条形码ＤＮＡ从每一个金纳米颗粒 上释放下来，从而使针对每个捕获目标的检测灵敏 度增加了２～３个数量级；②每个条形码ＤＮＡ均可 使用核酸检测方法完成另一个信号放大，例如生物 芯片法１１－２．５－７１、比色法‘渊、荧光标记法ｌｌＯ－ｌｌ】或常规的 ＰＣＲ方法。在众多的条形码ＤＮＡ检测方法中，生物 芯片法的使用占有很大的比例。
在传统的检测体系中，采用双链ＤＮＡ作为生 物条形码，双链ＤＮＡ中的一条链和金颗粒通过Ａｕ－ Ｓ链相连，另一条链则用于指示被检物。另外，还专 门有一条与目标序列部分互补的ＤＮＡ序列，这段 序列与上述条形码ＤＮＡ同时标记于金纳米颗粒表 面。在“三明治”结构形成后，采用高温低盐的方法 进行去杂交。此方法的缺点在于杂交效果不佳，在 一定程度上影响了实验结果。
在原有的“三明治”结构模式上，研究人员尝试 着对检测体系进行调整。２００７年，Ｎａｍ等用Ｓｉ０２微 球代替金纳米颗粒用于修饰条形码ＤＮＡ和抗体［９１， 然后用比色法检测白细胞介素２（ＩＬ一２），检出限达 ３ｘｌＯ。１７ ｍｏｌ／Ｌ，是传统ＥＬＩＳＡ方法的１０００倍以上。 ２００９年，Ｚｈａｎｇ等在生物条形码检测技术基础上，用 电化学适配子生物传感器检测凝血酶，检出限达到 ６．２ｘｌＯ一１５ ｍｏｌ／ＵⅧ。
告＇Ｔｒ蛊 ＬＥＴｒＥ
讯…．２１ 技
ＩＮ ＢＩＯＴ术 ＥＣ ＨＨ通 ＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏｌ ２Ｉ ．
Ｎ０４ Ｊｕｌ·， ２０１０
Ｎｏ．·一１．，２０１０ＩｔＳ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－０００２．２０１０．０４．０３５
生物条形码检测技术及其研究进展
５９７
综
述
刘松婷１．２，尹惠琼１，贾茗娴１，章金刚１·２ １．军事医学科学院野战输血研究所，北京１００８５０；２．扬州大学生物科学与技术学院，江苏扬州２２５００９
２００４年，Ｎａｍ等对乙肝病毒（ＨＢＶ）及炭疽杆菌 ＤＮＡ检测的最低限度达到５ｘｌＯ。９ ｍｏｌ／Ｌ，已接近 ＰＣＲ的检测灵敏度【２】。２００６年，Ｓｔｏｅｖａ等用荧光标记 法对ＨＢＶ、埃博拉病毒（ＥＶ）、天花病毒（ＶＶ）、人类 免疫缺陷病毒（ＨＩＶ）进行芯片法联合检测，对每种 病毒的检出限均能达到１０—５ ｍｏｌ／Ｌ［６１。２００８年，Ｈｅ 等用高盐浓度（常规浓度的５倍）制备纳米金颗粒， 大大提高了对互补链的结合特异性，然后用荧光标 记法对ＨＢＶ表面抗原基因、ＥＶ、ＶＶ、ＨＩＶ进行检 测，最低检出限达５ｘｌＯ。１２ ｍｏｌ／Ｌ，且检测时间缩短 至４０ ｍｉｎｔ’６１。２００９年，Ｚｈａｎｇ等用荧光标记法检测沙 门肠炎，检出限可低至２．１５ｘ１０—６ ｍｏｌ（１ ｎｇ／ｍＬ）１１０ｌ。
５９９
验结果。而荧光标记法的原理是在条形码ＤＮＡ上 标记荧光染料，通过使用荧光扫描仪采集荧光信号 达到最终的检测目的。在实际应用中，生物条形码 检测技术可以结合不同检测方法来满足多种检测 需求，但在追求高的检测灵敏度和特异性的同时， 还须兼顾检测方法的简便、快速及可重复性。
豳３金标银染法生物芯片扫描检测示意图 （依据Ｋｅａｔｉｎｇ原理图㈣）
３生物条形码检测技术与蛋白检测
由于现有的常用蛋白检测技术灵敏度有限，无 法实现对各种疾病的指示蛋白质进行超微量检测。 生物条形码检测技术利用其高灵敏度的特点填补 了这一空白，可作为疾病早期诊断的强有力的检测 工具。
２００３年，Ｍｉｒｋｉｎ等利用ＢＣＡ对前列腺特异抗 原（ＰＳＡ）进行了检测，检测下限可达３ｘｌＯ。１８ ｍｏｌ，比 传统ＥＵＳＡ法检出限低６个数量级［１ｌ。２００５年， Ｇｅｏｒｇａｎｏｐｏｕｌｏｕ等利用ＢＣＡ对脑脊液（ＣＳＦ）中的阿 尔茨海默症特异抗原（ＡＤＤＬ）分子进行检测，同样 也得到了满意的实验结果［５１。２００７年，本实验室利用 ＢＣＡ对蓝舌病病毒（ＢＴＶ）的群特异性ＶＰ７抗原进 行检测，其检测灵敏度可达１０ ｆｇ／ｍＬ，是常规 ＥＬＩＳＡ方法（１ ｎｇ／ｍＬ）的ｌ旷倍ｆｌ习。
生物芯片检测体系有２个重要组成部分：①表 面固定捕获探针（与条形码ＤＮＡ部分互补的寡核 苷酸序列）的芯片；②标记有与条形码ＤＮＡ另一端 部分互补的寡核苷酸序列的金纳米颗粒。待检的条 形码ＤＮＡ通过杂交反应，将上述２种序列连接起 来，形成“三明治”结构，反复洗涤后加入银染试剂， 可出现一个清晰的黑色银染信号，再通过平板扫描 仪获得实验结果，然后进行结果分析。在生物芯片 检测过程中，条形码ＤＮＡ高度集中于芯片表面，大 大增强了后期与纳米金颗粒结合的几率。在此基础 上，体系还采用金标银染法，利用纳米金可催化银 离子还原为银这一原理，使金颗粒体积显著增大， 从而增强其可见性，进一步放大检测信号（图３）。
［Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｂｉｏ－ｂａｒ ｃｏｄｅ ａｓｓａｙ（ＢＣＡ）ｍａｋｅｓ ｕ∞ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ｔｏ ｃｏｌｌｅｃｔ ｔｈｅ ｓａｎｄｗｉｃｈ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ（ｎａｎｏｐａｒｔｉ— ｄｅｓ／ｔａｒｇｅｔ／ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｉｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ），ａｎｄ ｔｈｅｎ ｌ肥ｌｅａｓｅ ｔｈｅ ｂａｒ－ｃｏｄｅ ｓｔｒａｎｄｓ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ｓｅｖｅｒａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ．ＢＣＡ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｎｕｃｌｅｉｃ ａｃｉｄ ｔａｒｇｅｔｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓｈｏｗｎ ｔｏ ｂｅ ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｉｌｙ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ， ｏｆｆｅｒｅｄ ａ ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｎｏｎ—ｅｎｚｙｍｅ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｌｏｗ ａｔｌｏｍｏｌａｒ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｆｏｒ ｐｒｏｔｅｉｎ ｔａｒｇｅｔｓ ａｎｄ ＰＣＲ—ｃｏｍｐｅｔｉｖｉｔｙ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｆｏｒ ｎｕｃｌｅｉｃ ａｃｉｄ ｔａｒｇｅｔｓ．Ｉｔ ｉｓ ａ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ｔｏｗａｒｄ ａ ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ ｔｏｏｌ，ａｎｄ ｍａｙ ｈａｖｅ ｓｉｇ－ ｎｉｆｉｃａｎｔ ｕｔｉｌｉｔｙ ｉｎ ｃｌｉｎｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ． 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】ｂｉｏ－ｂａｒ ｃｏｄｅ ａｓｓａｙ；ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ；ｐｒｏｔｅｉｎ；ｎｕｃｌｅｉｃ ａｃｉｄ
针对上述缺点，Ｔｈａｘｔｏｎ等于２００５年对生物条 形码进行了改进。他们采用巯基修饰的单链ＤＮＡ 代替双链ＤＮＡ，同样取得了满意的实验效果，芯片 法检出限达到７ｘ１０４３ ｍｏＬ／Ｌ，荧光标记法则可达到 ７ ｐｍｏＬ／Ｕ４ｊ。与以前标记于金颗粒上的３条修饰链 不同，这段单链ＤＮＡ既作为捕获探针，又作为条形 码ＤＮＡ。它由２部分组成，一部分序列与目标序列 互补，另一部分则作为生物条形码。同时，二硫苏糖 醇（ＤＴｒ）可使Ａｕ－Ｓ共价结合在纳米金颗粒上的 ＤＮＡ脱落，以便进行后续检测，从而大大简化了实 验步骤，增强了其定量能力。
在过去的几年里，纳米金技术展现出在临床诊 断领域中的巨大潜力。与传统方法相比，金纳米颗 粒在生物分子的诊断领域具有很大的优势。除了光 学和识别特性之外，它还拥有体积小（直径１～１００ ｎｍ）、比表面积大以及优异的结合特性等优点，这为 在其表面标记探针及银染增强提供了有利条件。因 此，金纳米颗粒被作为信号放大工具应用于诊断领 域，并且在很大程度上满足了临床诊断的高敏感性 和低费用的要求。
万方数据
１ 生物条形码检测技术的原理
蛋白检测体系包括２组微粒，一组是目标蛋白 单抗标记的磁性微球（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｉｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ， ＭＭＰ），另一组是目标蛋白的多抗和条形码ＤＮＡ链 标记的金纳米颗粒（ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ，ＮＰ）。目标蛋白同 时和２组微粒通过抗原一抗体反应形成“ＭＭＰ一目标 蛋白一ＮＰ”的三明治结构复合物，能够在磁场的作用 下从溶液中分离出来，再利用去杂交将ＮＰ上标记 的条形码ＤＮＡ链释放出来，这些释放的ＤＮＡ链通 过下游检测方法进一步检测目标蛋白（图１）圈。
生物条形码检测技术不仅可用于蛋白的检测， 也可用于核酸领域，其检测原理与蛋白检测原理基 本相同：将与目标序列部分互补的ＤＮＡ片段１、条 形码ＤＮＡ共同修饰在金纳米颗粒上；将与目标序
［收稿日期】２０ｌＯ也一３０
［基金项目］国家科技支撑计划（２００８ＢＡｌ５４８０６） ［作者简介】刘松婷（１９８５一），女。硕士研究生 ［通信作者］章金刚，（Ｅ—ｍａｉｌ）ｚｈａｎｇｉｇ＠ｎｉｅ．ｂｍｉ．ａｃ．ｃｎ
的灵敏庹。该技术是一种新型的诊断技术，在临床诊断方面有着广泛的应用前景。
【关键词】 生物条形码检测技术；灵敏度；蛋白质；核酸
［中图分类号】Ｑ７８９
【文献标识码】Ａ
【文章编号】１００９—０００２（２０１０）０４－０５９７－０４
Ｂｉｏ－Ｂａｒ Ｃｏｄｅ Ａｓｓａｙ ａｎｄ ｉｔｓ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
４生物条形码检测技术与核酸检测
在核酸检测方面，生物条形码检测技术因其近 于ＰＣＲ的检测灵敏度和多种条形码ＤＮＡ检测方法 的优点，可适用于不同情况下流行性传染病的快速 检测和联合检测。
除上述生物芯片法外，比色法和荧光标记法也 常被用于条形码ＤＮＡ检测。在比色法检测体系中， 靶序列与标记有互补序列的金纳米颗粒杂交后形 成金纳米颗粒／寡核苷酸网状聚集物。由于金纳米 颗粒溶液的颜色对聚集程度非常敏感，所以实验人 员可以通过红色到蓝色的颜色变化程度来判定实
万方数据
刘松婷等：生物条形码检测技术及其研究进展
【摘要】 生物条形码检测技术是利用磁场作用收集“金纳米颗粒一被检物一磁性微球”复合物，再释放其中的条形码
链，然后可选用多种方法对条形码链进行下一步检测。生物条形码检测技术在蛋白质及核酸的检测方面显示出极高
的灵敏庹，在不依赖酶反应的情况下，检测蛋白质可以达到１０－１８ ｔｏｏｌ水平，同时在核酸检测方面也能达到ＰＣＲ反应
圈２。兰明治”结构（依据Ｎａｍ原理图嘲）
２生物条形码检测方法
生物条形码检测技术的高敏感性主要来自２ 个方面：①数百条形码ＤＮＡ从每一个金纳米颗粒 上释放下来，从而使针对每个捕获目标的检测灵敏 度增加了２～３个数量级；②每个条形码ＤＮＡ均可 使用核酸检测方法完成另一个信号放大，例如生物 芯片法１１－２．５－７１、比色法‘渊、荧光标记法ｌｌＯ－ｌｌ】或常规的 ＰＣＲ方法。在众多的条形码ＤＮＡ检测方法中，生物 芯片法的使用占有很大的比例。
在传统的检测体系中，采用双链ＤＮＡ作为生 物条形码，双链ＤＮＡ中的一条链和金颗粒通过Ａｕ－ Ｓ链相连，另一条链则用于指示被检物。另外，还专 门有一条与目标序列部分互补的ＤＮＡ序列，这段 序列与上述条形码ＤＮＡ同时标记于金纳米颗粒表 面。在“三明治”结构形成后，采用高温低盐的方法 进行去杂交。此方法的缺点在于杂交效果不佳，在 一定程度上影响了实验结果。
在原有的“三明治”结构模式上，研究人员尝试 着对检测体系进行调整。２００７年，Ｎａｍ等用Ｓｉ０２微 球代替金纳米颗粒用于修饰条形码ＤＮＡ和抗体［９１， 然后用比色法检测白细胞介素２（ＩＬ一２），检出限达 ３ｘｌＯ。１７ ｍｏｌ／Ｌ，是传统ＥＬＩＳＡ方法的１０００倍以上。 ２００９年，Ｚｈａｎｇ等在生物条形码检测技术基础上，用 电化学适配子生物传感器检测凝血酶，检出限达到 ６．２ｘｌＯ一１５ ｍｏｌ／ＵⅧ。
告＇Ｔｒ蛊 ＬＥＴｒＥ
讯…．２１ 技
ＩＮ ＢＩＯＴ术 ＥＣ ＨＨ通 ＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏｌ ２Ｉ ．
Ｎ０４ Ｊｕｌ·， ２０１０
Ｎｏ．·一１．，２０１０ＩｔＳ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－０００２．２０１０．０４．０３５
生物条形码检测技术及其研究进展
５９７
综
述
刘松婷１．２，尹惠琼１，贾茗娴１，章金刚１·２ １．军事医学科学院野战输血研究所，北京１００８５０；２．扬州大学生物科学与技术学院，江苏扬州２２５００９
２００４年，Ｎａｍ等对乙肝病毒（ＨＢＶ）及炭疽杆菌 ＤＮＡ检测的最低限度达到５ｘｌＯ。９ ｍｏｌ／Ｌ，已接近 ＰＣＲ的检测灵敏度【２】。２００６年，Ｓｔｏｅｖａ等用荧光标记 法对ＨＢＶ、埃博拉病毒（ＥＶ）、天花病毒（ＶＶ）、人类 免疫缺陷病毒（ＨＩＶ）进行芯片法联合检测，对每种 病毒的检出限均能达到１０—５ ｍｏｌ／Ｌ［６１。２００８年，Ｈｅ 等用高盐浓度（常规浓度的５倍）制备纳米金颗粒， 大大提高了对互补链的结合特异性，然后用荧光标 记法对ＨＢＶ表面抗原基因、ＥＶ、ＶＶ、ＨＩＶ进行检 测，最低检出限达５ｘｌＯ。１２ ｍｏｌ／Ｌ，且检测时间缩短 至４０ ｍｉｎｔ’６１。２００９年，Ｚｈａｎｇ等用荧光标记法检测沙 门肠炎，检出限可低至２．１５ｘ１０—６ ｍｏｌ（１ ｎｇ／ｍＬ）１１０ｌ。
５９９
验结果。而荧光标记法的原理是在条形码ＤＮＡ上 标记荧光染料，通过使用荧光扫描仪采集荧光信号 达到最终的检测目的。在实际应用中，生物条形码 检测技术可以结合不同检测方法来满足多种检测 需求，但在追求高的检测灵敏度和特异性的同时， 还须兼顾检测方法的简便、快速及可重复性。
豳３金标银染法生物芯片扫描检测示意图 （依据Ｋｅａｔｉｎｇ原理图㈣）
３生物条形码检测技术与蛋白检测
由于现有的常用蛋白检测技术灵敏度有限，无 法实现对各种疾病的指示蛋白质进行超微量检测。 生物条形码检测技术利用其高灵敏度的特点填补 了这一空白，可作为疾病早期诊断的强有力的检测 工具。
２００３年，Ｍｉｒｋｉｎ等利用ＢＣＡ对前列腺特异抗 原（ＰＳＡ）进行了检测，检测下限可达３ｘｌＯ。１８ ｍｏｌ，比 传统ＥＵＳＡ法检出限低６个数量级［１ｌ。２００５年， Ｇｅｏｒｇａｎｏｐｏｕｌｏｕ等利用ＢＣＡ对脑脊液（ＣＳＦ）中的阿 尔茨海默症特异抗原（ＡＤＤＬ）分子进行检测，同样 也得到了满意的实验结果［５１。２００７年，本实验室利用 ＢＣＡ对蓝舌病病毒（ＢＴＶ）的群特异性ＶＰ７抗原进 行检测，其检测灵敏度可达１０ ｆｇ／ｍＬ，是常规 ＥＬＩＳＡ方法（１ ｎｇ／ｍＬ）的ｌ旷倍ｆｌ习。
生物芯片检测体系有２个重要组成部分：①表 面固定捕获探针（与条形码ＤＮＡ部分互补的寡核 苷酸序列）的芯片；②标记有与条形码ＤＮＡ另一端 部分互补的寡核苷酸序列的金纳米颗粒。待检的条 形码ＤＮＡ通过杂交反应，将上述２种序列连接起 来，形成“三明治”结构，反复洗涤后加入银染试剂， 可出现一个清晰的黑色银染信号，再通过平板扫描 仪获得实验结果，然后进行结果分析。在生物芯片 检测过程中，条形码ＤＮＡ高度集中于芯片表面，大 大增强了后期与纳米金颗粒结合的几率。在此基础 上，体系还采用金标银染法，利用纳米金可催化银 离子还原为银这一原理，使金颗粒体积显著增大， 从而增强其可见性，进一步放大检测信号（图３）。
［Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｂｉｏ－ｂａｒ ｃｏｄｅ ａｓｓａｙ（ＢＣＡ）ｍａｋｅｓ ｕ∞ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ｔｏ ｃｏｌｌｅｃｔ ｔｈｅ ｓａｎｄｗｉｃｈ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ（ｎａｎｏｐａｒｔｉ— ｄｅｓ／ｔａｒｇｅｔ／ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｉｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ），ａｎｄ ｔｈｅｎ ｌ肥ｌｅａｓｅ ｔｈｅ ｂａｒ－ｃｏｄｅ ｓｔｒａｎｄｓ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ｓｅｖｅｒａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ．ＢＣＡ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｎｕｃｌｅｉｃ ａｃｉｄ ｔａｒｇｅｔｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓｈｏｗｎ ｔｏ ｂｅ ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｉｌｙ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ， ｏｆｆｅｒｅｄ ａ ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｎｏｎ—ｅｎｚｙｍｅ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｌｏｗ ａｔｌｏｍｏｌａｒ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｆｏｒ ｐｒｏｔｅｉｎ ｔａｒｇｅｔｓ ａｎｄ ＰＣＲ—ｃｏｍｐｅｔｉｖｉｔｙ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｆｏｒ ｎｕｃｌｅｉｃ ａｃｉｄ ｔａｒｇｅｔｓ．Ｉｔ ｉｓ ａ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ｔｏｗａｒｄ ａ ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ ｔｏｏｌ，ａｎｄ ｍａｙ ｈａｖｅ ｓｉｇ－ ｎｉｆｉｃａｎｔ ｕｔｉｌｉｔｙ ｉｎ ｃｌｉｎｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ． 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】ｂｉｏ－ｂａｒ ｃｏｄｅ ａｓｓａｙ；ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ；ｐｒｏｔｅｉｎ；ｎｕｃｌｅｉｃ ａｃｉｄ
针对上述缺点，Ｔｈａｘｔｏｎ等于２００５年对生物条 形码进行了改进。他们采用巯基修饰的单链ＤＮＡ 代替双链ＤＮＡ，同样取得了满意的实验效果，芯片 法检出限达到７ｘ１０４３ ｍｏＬ／Ｌ，荧光标记法则可达到 ７ ｐｍｏＬ／Ｕ４ｊ。与以前标记于金颗粒上的３条修饰链 不同，这段单链ＤＮＡ既作为捕获探针，又作为条形 码ＤＮＡ。它由２部分组成，一部分序列与目标序列 互补，另一部分则作为生物条形码。同时，二硫苏糖 醇（ＤＴｒ）可使Ａｕ－Ｓ共价结合在纳米金颗粒上的 ＤＮＡ脱落，以便进行后续检测，从而大大简化了实 验步骤，增强了其定量能力。
在过去的几年里，纳米金技术展现出在临床诊 断领域中的巨大潜力。与传统方法相比，金纳米颗 粒在生物分子的诊断领域具有很大的优势。除了光 学和识别特性之外，它还拥有体积小（直径１～１００ ｎｍ）、比表面积大以及优异的结合特性等优点，这为 在其表面标记探针及银染增强提供了有利条件。因 此，金纳米颗粒被作为信号放大工具应用于诊断领 域，并且在很大程度上满足了临床诊断的高敏感性 和低费用的要求。
万方数据
１ 生物条形码检测技术的原理
蛋白检测体系包括２组微粒，一组是目标蛋白 单抗标记的磁性微球（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｉｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ， ＭＭＰ），另一组是目标蛋白的多抗和条形码ＤＮＡ链 标记的金纳米颗粒（ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ，ＮＰ）。目标蛋白同 时和２组微粒通过抗原一抗体反应形成“ＭＭＰ一目标 蛋白一ＮＰ”的三明治结构复合物，能够在磁场的作用 下从溶液中分离出来，再利用去杂交将ＮＰ上标记 的条形码ＤＮＡ链释放出来，这些释放的ＤＮＡ链通 过下游检测方法进一步检测目标蛋白（图１）圈。
生物条形码检测技术不仅可用于蛋白的检测， 也可用于核酸领域，其检测原理与蛋白检测原理基 本相同：将与目标序列部分互补的ＤＮＡ片段１、条 形码ＤＮＡ共同修饰在金纳米颗粒上；将与目标序
［收稿日期】２０ｌＯ也一３０
［基金项目］国家科技支撑计划（２００８ＢＡｌ５４８０６） ［作者简介】刘松婷（１９８５一），女。硕士研究生 ［通信作者］章金刚，（Ｅ—ｍａｉｌ）ｚｈａｎｇｉｇ＠ｎｉｅ．ｂｍｉ．ａｃ．ｃｎ
的灵敏庹。该技术是一种新型的诊断技术，在临床诊断方面有着广泛的应用前景。
【关键词】 生物条形码检测技术；灵敏度；蛋白质；核酸
［中图分类号】Ｑ７８９
【文献标识码】Ａ
【文章编号】１００９—０００２（２０１０）０４－０５９７－０４
Ｂｉｏ－Ｂａｒ Ｃｏｄｅ Ａｓｓａｙ ａｎｄ ｉｔｓ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
