DNA定量检测方法研究进展概况
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DNA提取方法的研究进展
DNA提取是分子生物学和遗传学研究中至关重要的一步,目
前在DNA提取方法方面有一些研究进展,包括以下几个方面:
1. 提取方式改进:研究人员对传统的DNA提取方法进行改进,以提高提取效率和纯度。
例如,使用化学试剂和酶解剂的组合,可以有效地去除细胞质和蛋白质等干扰物质,从而提高DNA
的纯度。
2. 高通量提取方法:随着高通量测序技术的发展,需要提供足够的DNA样本量来进行测序。
因此,研究人员致力于开发高
通量的DNA提取方法,可以同时处理多个样本,并提高提取
效率。
3. 无细菌DNA污染方法:细菌DNA在DNA提取过程中常常
会污染目标DNA,影响后续分析。
现在有研究人员针对这个
问题进行研究,开发了一些方法来去除细菌DNA的污染,例
如使用特定的酶解剂或改良DNA提取试剂。
4. 小样本DNA提取方法:例如从微生物、稀有细胞或胎儿等
低样本量来源提取DNA。
这些样本通常含量较少,提取DNA
的难度相对较大。
研究人员在这方面进行了一些探索,提出了一些针对小样本DNA提取的方法,以尽可能提高提取效率和
纯度。
DNA提取方法的研究一直在不断进展,致力于提高提取效率
和纯度,以满足越来越复杂的分析需求,并应用于新兴的领域和技术。
DNA测序鉴定非结核分枝杆菌的研究进展非结核分枝杆菌(Non-tuberculous mycobacteria, NTM)是一类广泛存在于自然界中的细菌,与结核分枝杆菌属于同一类菌属,但不引起肺结核病。
近年来,随着NTM感染的增加以及药物对抗性的出现,对于NTM的鉴定和研究变得愈发重要。
DNA测序技术因其高效、快速、准确的特点,成为了对NTM进行鉴定和研究的重要工具。
本文就DNA测序鉴定非结核分枝杆菌的研究进展进行综述。
DNA测序技术是一种直接测定DNA序列的方法,无需依赖PCR扩增等步骤,能够在较短的时间内获取目标DNA片段的完整序列信息。
DNA测序技术被广泛应用于微生物学领域,包括对非结核分枝杆菌进行鉴定和分析。
在NTM鉴定的研究中,通过对其基因组进行全面测序,可以获取更多的遗传信息,从而更准确地进行物种鉴定和亚型分析。
DNA测序技术也能够帮助研究人员更深入地了解NTM的耐药性和致病机制,为临床治疗和防控提供重要的参考依据。
目前,DNA测序技术在非结核分枝杆菌研究中的应用主要包括以下几个方面:1. 亚型鉴定与系统发育分析通过对NTM菌株的全基因组进行测序和比对分析,可以对NTM进行更精确的分类和鉴定。
根据已有研究,不同种类的NTM在基因组水平上具有明显的差异,利用DNA测序技术可以更准确地将NTM菌株归类到相应的物种和亚型中。
通过系统发育分析,可以揭示不同NTM亚型之间的亲缘关系,为进一步研究其种群遗传结构和传播规律提供重要依据。
2. 药物耐药性基因的检测与分析近年来,NTM对多种抗结核药物都出现了不同程度的耐药现象,极大地制约了治疗效果。
通过DNA测序技术可以快速准确地检测NTM菌株中与耐药性相关的基因,如rpoB、katG等,并分析其突变情况和耐药机制,为临床用药提供重要参考。
3. 病原性基因的鉴定与功能分析NTM的致病机制复杂多样,而病原性相关基因的鉴定对于深入了解NTM的致病机制至关重要。
乙型肝炎病毒DNA定量检测的临床应用研究发表时间:2018-02-02T11:01:06.857Z 来源:《航空军医》2017年27期作者:李成龙[导读] 乙型肝炎病毒DNA定量检测有重要的临床意义,可用于监测乙肝病毒感染患者的病情进展、合理制定抗乙肝病毒复制的用药方案。
(湖南中医药大学第二附属医院检验科湖南长沙 410000)摘要:目的探讨乙型肝炎病毒DNA定量检测的临床应用效果。
方法在医院2015年11月至2016年10月期间诊治的乙型肝炎患者中抽取75例作研究组样本,同期选取健康体检者75名作为对照组样本,对2组受检者实施乙型肝炎病毒DNA定量检测。
结果HBsAg、抗-HBe、抗-HBc组乙型肝炎患者的HBV-DNA含量是(7.45±2.84)′105,远高于其他组(P<0.05);HBsAg、HBeAg、抗-HB组乙型肝炎患者的HBV-DNA阳性率高于其他组(P<0.05)。
结论乙型肝炎病毒DNA定量检测有重要的临床意义,可用于监测乙肝病毒感染患者的病情进展、合理制定抗乙肝病毒复制的用药方案。
关键词:乙型肝炎;病毒DNA;定量检测本研究为明确乙型肝炎病毒DNA定量检测的临床应用效果,对一组乙型肝炎患者、一组健康体检者进行乙型肝炎病毒DNA定量检测,现报道2组受检者的检测结果如下。
1.资料与方法1.1临床资料本组乙型肝炎病毒感染患者共75例,收治时间:乙型肝炎病毒DNA定量检测。
其中,男35例,女40例;年龄为26~74岁,平均年龄为(55.34±3.38)岁;同期选取75名健康体检者作为对照组,男36例,女39例;年龄为27~74岁,平均年龄为(55.38±3.31)岁;2组受检者年龄、性别等统计学对比无差异(P>0.05)。
1.2纳入与排除标准(1)纳入标准:①研究组患者临床检查等均符合乙型肝炎病毒临床诊断标准[1];②认知功能正常,签订了知情同意书;(2)排除标准:①配合行为较差;②临床资料不完整。
DNA测序鉴定非结核分枝杆菌的研究进展1. 引言1.1 背景介绍非结核分枝杆菌是一种常见的细菌,是导致一些肺部感染的主要病原体之一。
由于非结核分枝杆菌的增殖速度较慢,疾病的发展进程也较缓慢,因此经常导致诊断和治疗上的困难。
传统的检测方法包括培养和荧光染色技术,然而这些方法存在耗时长、操作复杂、准确性不高等缺点。
随着DNA测序技术的快速发展,研究人员开始将其应用于非结核分枝杆菌的鉴定和诊断。
DNA测序技术可以准确快速地鉴定非结核分枝杆菌的种类和亚种,有望解决传统方法的局限性。
DNA测序技术还可以帮助研究人员了解非结核分枝杆菌的耐药性、毒力和传播途径,为疾病的控制和预防提供重要的参考。
开展DNA测序技术在非结核分枝杆菌研究中的应用具有重要的意义和价值。
1.2 研究意义研究意义:非结核分枝杆菌是导致结核病以外的各种疾病的病原体,其种类繁多且耐药性强,给公共卫生和临床诊断治疗带来了很大挑战。
传统的分枝杆菌鉴定方法繁琐且耗时,往往不能满足快速、准确的检测需求。
而DNA测序技术的出现为非结核分枝杆菌的快速鉴定提供了新的可能性,具有高度的准确性和灵敏度。
通过对非结核分枝杆菌基因组进行测序分析,可以更准确地确定其种属和毒力基因,为疾病的防控和治疗提供重要的依据。
深入研究DNA测序技术在非结核分枝杆菌鉴定中的应用及其优势与局限性,对于提高疾病的早期诊断和治疗效果具有重要的意义。
本文旨在系统总结目前相关研究进展,分析影响因素,并展望未来研究的发展方向,以期为该领域的进一步探索提供参考。
2. 正文2.1 DNA测序技术在非结核分枝杆菌鉴定中的应用DNA测序技术已经成为非结核分枝杆菌鉴定领域中一种非常有效的工具。
通过DNA测序技术,可以准确地确定非结核分枝杆菌的物种和亚型。
在传统方法中,分枝杆菌的鉴定主要依赖于生化试剂盒检测和细菌培养,这些方法存在着较高的误差率和耗时较长的缺点。
而DNA测序技术则可以准确且快速地对非结核分枝杆菌进行鉴定,提高了鉴定的准确性和效率。
DNA测序鉴定非结核分枝杆菌的研究进展DNA测序是一种广泛应用于研究和诊断领域的技术,它能够揭示生物体的遗传信息。
对于非结核分枝杆菌(non-tuberculous mycobacteria,NTM)的鉴定和分类也可以借助DNA 测序的技术手段进行研究。
非结核分枝杆菌是一类常见的病原微生物,可以引起多种疾病,如肺炎、淋巴结炎等。
由于非结核分枝杆菌的种类繁多,传统的病原学鉴定和分类方法往往存在一些局限性,例如需要繁重的实验操作、缺乏灵敏度等。
而DNA测序则可以通过测定非结核分枝杆菌的基因组序列,来准确鉴定并分类不同的菌株。
近年来,随着高通量测序技术的发展,使得DNA测序研究在非结核分枝杆菌的鉴定和分类中得到了广泛应用。
通过对非结核分枝杆菌的基因组DNA进行测序,可以获取大量的遗传信息,例如基因组组成、基因间的序列差异等。
这些信息可以用于构建非结核分枝杆菌的遗传关系树,进而进行鉴定和分类。
在非结核分枝杆菌的DNA测序研究中,常用的方法包括全基因组测序和16S rRNA基因测序。
全基因组测序是一种高通量的测序方法,可以获得非结核分枝杆菌的整个基因组序列,从而揭示其完整的遗传信息。
而16S rRNA基因测序则是一种相对简单的测序方法,可以通过对非结核分枝杆菌的16S rRNA基因进行测序,来获取其与其他细菌的区别。
通过DNA测序的方法,研究人员已经对非结核分枝杆菌的分类和鉴定进行了一系列的研究。
利用全基因组测序技术,可以将非结核分枝杆菌进一步分为不同的种类和亚种,进而帮助医生选择更合适的治疗方法。
一些新的非结核分枝杆菌的种类也得到了发现和鉴定。
一项研究发现了一种名为Mycobacterium sherrisii的新的非结核分枝杆菌种类,并对其进行了基因组分析和药物敏感性测试。
DNA测序技术在非结核分枝杆菌的鉴定和分类方面取得了显著的进展。
随着技术的不断发展和完善,相信DNA测序技术将在非结核分枝杆菌的研究和临床应用中发挥越来越重要的作用。
质粒DNA提取方法的研究进展质粒DNA提取是基因工程和分子生物学研究中的一项重要技术,它是从细菌或酵母等微生物中提取质粒DNA用于进一步分析和应用的方法。
随着研究的深入,质粒DNA提取方法也在不断改进和优化,以提高提取效果和操作简便性。
以下是质粒DNA提取方法的研究进展。
传统的质粒DNA提取方法通常包括细胞裂解、DNase消除和纯化等步骤。
细胞裂解可以使用物理方法如超声波破碎,化学方法如酚/氯仿裂解或碱裂解等。
然后,通过凝胶电泳和紫外光检测等方式对DNA进行定性和定量分析。
这些方法存在着许多局限性,如费时费力,操作复杂,损伤DNA分子等。
为了克服传统方法的缺点,研究人员提出了许多改进的质粒DNA提取方法。
使用商用质粒DNA提取试剂盒可以简化操作步骤,提高提取效率。
这些试剂盒通常采用离心柱过滤或磁珠结合的原理,以纯化和富集DNA。
还有一些微流控芯片和纳米颗粒等新型技术被应用于质粒DNA的提取。
这些方法具有提取速度快、操作简便、高通量等优势。
一些新的化学试剂和酶也被应用于质粒DNA提取。
蛋白酶K可以有效地去除细胞外蛋白和RNA,从而提高DNA纯度。
一些离子交换树脂和吸附材料也可以选择性地吸附DNA,从而实现DNA的富集和纯化。
另一个重要的研究方向是开发基于微流控技术的质粒DNA提取方法。
微流控技术利用微小通道和微型阀等微结构,实现样品处理和分析的自动化和高通量化。
目前已开发出一些微流控芯片用于质粒DNA提取,如分离柱、空气滤泡和混合器等。
这些芯片具有小体积、快速高效、低成本和易于自动化等优点。
一些新的分析技术也被应用于质粒DNA提取。
质粒DNA的实时定量PCR和高通量测序可以用于快速检测和分析质粒DNA的纯度和浓度。
质粒DNA提取方法的研究进展推动了基因工程和分子生物学等领域的发展。
未来的研究将继续改进和优化质粒DNA提取方法,以满足科研和应用的需求。
[摘要]作为肿瘤发生过程中的枢纽物质,DNA加合物已成为环境与生物监测领域的研究热点。
为了对极微量的DNA做出精确的定量分析,数十年来人们已发展出许多种检测方法,目前常用的就包括免疫学方法、荧光测定法、色谱-质谱法、32P后标记法等等。
这些方法都有各自的优势和不足,本文拟对最常用的几类检测方法进行评述。
[关键词] DNA加合物;检测方法Advance in Detecting Methods of DNA AdductsAbstract: As an essential ingredient in the process of cancer, DNA adduct has drawn toxicologists' great attention and becom e one of the hottest focuses in the field of environmental and biological m onitoring. In order to m ake accurate quantitative analysis of DNA in microgram-level, an array of detecting methods has been developed by recent several decades. Now generally used m ethods include: immunoassays, fluorescence assays, chrom atography-m ass spectrom etry,32P-postlabeling technique, etc. Each of them has specific strengths and limitations respectively and the m ost popular methods will be introduced in this review.Key Words: DNA adduct; detecting m ethods肿瘤是DNA损伤后修复失败或修复出错的结果,无论是内源性还是外源性的致癌物,几乎都需要经过这一共同的关键步骤才能起致癌作用[1]。
分子生物学的研究进展和应用分子生物学是一门研究生命体系内分子结构、功能、相互关系及其影响的学科。
随着现代科学技术的不断升级与更加深入的研究,分子生物学实现了巨大的进展和突破,并在医学、生物制药、环境保护、食品工业等多个领域得到广泛应用。
1. DNA测序技术的发展DNA测序技术是分子生物学的核心技术之一。
20世纪70年代,萨琳松世以PCR技术快速扩增DNA而被誉为“分子生物学革命的开端”,而DNA测序技术的诞生则给分子生物学发展带来了巨大的推动力。
20世纪90年代初,人类基因组计划的开展,加速了测序技术的发展。
现代的DNA测序技术不仅速度更快,精度更高,而且实现起来更加便捷。
在医学领域中,测序技术被应用于疾病基因测序、肿瘤基因测序、胎儿基因测序等领域,帮助医生更好地诊断和治疗疾病。
2. RNA干扰技术的应用RNA干扰技术是一种用于研究基因功能的技术。
它是利用小分子RNA在细胞内特异性、序列特异性的靶向降解特定mRNA的方法。
在细胞培养系统中,RNA干扰技术可被用于验证某个基因是否参与某个生物过程的调控,或用于研究基因组中每个基因所持续的功能。
在生物医疗、生物工程等领域中,RNA干扰技术被用于疾病基因筛查、药物作用靶点筛查、疫苗研发等多个领域,并发挥着越来越重要的作用。
3. CRISPR/Cas9技术的应用CRISPR/Cas9技术是近年来分子生物学领域的一项重大突破。
它是一种可编程的DNA分子靶向识别与切割技术。
由于该技术具有操作简便、高效、特异性强等特点,使其成为了研究人员进行基因编辑、基因组修饰等领域研究的重要工具。
CRISPR/Cas9技术在规避人类遗传性疾病、改造微生物生产部件、制备人工人类组织、生产新型农作物等领域均有广泛应用。
这种新颖的技术为科学家们提供了一个有效的工具,使科学家们能够更好地探索生物多样性、提高生物工程应用的效率和安全性。
4. 分子影像学技术的应用分子影像学是一种利用显微镜和计算机等技术对生物分子内部及分子分布的定量观察和分析的技术。
DNA测序鉴定非结核分枝杆菌的研究进展DNA测序技术是一种高效、精准的分子生物学技术,已广泛应用于微生物学领域。
在非结核分枝杆菌的鉴定中,基于DNA测序的方法已经成为主流技术,取得了明显的优势。
本文就DNA测序鉴定非结核分枝杆菌的研究进展进行综述。
非结核分枝杆菌(Non-tuberculous Mycobacterium,NTM)是一类革兰阳性细菌,其对人体的危害程度与核酸结核分枝杆菌类似,但其对抗生素具有较高的耐药性,治疗难度也较大。
非结核分枝杆菌主要栖息在水、土壤、空气等环境中,通过吸入等途径感染人体,导致人体感染它而引起感染性疾病。
传统的非结核分枝杆菌检测方法主要包括细菌培养、荧光染色和分子生物学方法等。
分子生物学方法,如PCR和实时荧光定量PCR,能够快速、敏感地检测非结核分枝杆菌,但这些方法只适用于已知的非结核分枝杆菌种类鉴定,无法鉴定未知的非结核分枝杆菌种类。
此外,基于细菌培养的方法虽然具有高特异性,但需要耗费时间长,并且在不同的培养基上非结核分枝杆菌产生的形态不同,使其难以准确鉴定。
与传统的非结核分枝杆菌检测方法相比,基于DNA测序的方法具有更高的特异性、灵敏性和准确性。
DNA测序可以直接检测细菌的基因组序列,进而鉴定微生物的种类和亚型。
近年来,许多关于非结核分枝杆菌的DNA测序鉴定方法已经被发明和优化,以下是一些综合总结:1. 16S rRNA基因测序16S rRNA基因是细菌16S小亚基中的一个有丝分裂体RNA基因,它负责构成细菌核糖体的部分结构。
与其它不同品系的细菌相比,16S rRNA序列的可变性更高。
基于16S rRNA基因测序,可以鉴定出非结核分枝杆菌与结核分枝杆菌等不同的细菌品系之间的差异。
此外,通过在进行比对的过程中应用聚类分析,可以更进一步地将未知细菌鉴定到亚型水平。
该方法还可以利用16S rRNA基因进行物种间进化树的构建和物种之间的系统发育关系的研究。
但16S rRNA序列在物种属内的可变性相对较小,因此其鉴定准确度稍微差一些。
第15期 收稿日期:2019-04-27作者简介:刘 霞(1990—),女,山东临沂人,助教,硕士学位,主要从事微量DNA定量检测分析领域研究。
DNA定量检测方法研究进展概况刘 霞,石会龙(中国石油大学胜利学院化学工程学院,山东东营 257100)摘要:本文主要综述了DNA定量检测方法的发展概况。
从最早期的紫外分光光度计法、定磷法、定糖法,到PCR技术的发展,再到HCR技术的广泛应用,DNA定量检测方法的准确性和灵敏度都得到了很大的改进。
特别是通过对HCR技术与酶、磁球、纳米微粒等信号放大技术的结合,DNA浓度的检测限不断降低。
这些进展都使得DNA定量检测方法在生物医学检测领域发挥了很大的价值,同时也在临床医学领域得到了广泛的应用。
关键词:DNA定量检测;PCR;HCR;信号放大中图分类号:O657 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2019)15-0079-02OverviewofResearchProgressonDNAQuantitativeDetectionMethodsLiuXia,ShiHuilong(SchoolofChemicalEngineering,ShengliCollegeChinaUniversityofPetroleum,Dongying 257100,China)Abstract:Inthispaper,thedevelopmentofDNAquantitativedetectionmethodsisreviewed.Fromtheearliestultravioletspectrophotometermethod,fixedphosphorusmethod,fixedsugarmethod,tothesubsequentdevelopmentofPCRtechnologyandrecentstudyofHCR,theaccuracyandsensitivityofDNAquantitativedetectionmethodshavebeengreatlyimproved.Especially,throughthecombinationofHCRtechnologyandsignalamplificationtechnologysuchasenzyme,magneticsphereandnanoparticle,thedetectionlimitofDNAconcentrationhasbeencontinuouslyreduced.TheseadvanceshavemadeDNAquantitativedetectionmethodsofgreatvalueinthefieldofbiomedicaldetection,andhavealsobeenwidelyusedinthefieldofclinicalmedicine.Keywords:DNAquantitativedetectionmethods;PCR;HCR;signalamplification 作为一类生物大分子,脱氧核糖核酸(DNA)不仅是遗传信息的载体,而且能够影响生命机能和生物体发育。
每条DNA链由两条DNA单链构成,两条DNA单链连接构成双螺旋结构。
此外,每条DNA单链上都分布着碱基,构成DNA双链上的两条DNA单链上的碱基按照碱基互补配对原则进行排布。
DNA不但对生命体正常的生长繁殖和发育等生命活动具有十分重要的作用,而且与生命的异常情况,包括肿瘤发生、放射损伤、遗传疾病也有密切关系。
DNA定量检测在生物工程、药理学、临床诊断中有重要的作用。
例如,乙型肝炎病毒核酸(HBVDNA)已成为了近年来研究的热点之一。
通过对HBVDNA进行定量检测可以得知肝炎患者的病毒血症水平,准确反映机体的病毒感染情况,从而弥补了定性检测的不足。
在此基础上,病毒血症水平可以提供抗病毒治疗的依据及判断其疗效[1]。
因此,对DNA定量分析方法展开研究具有重大意义。
1 DNA定量检测的传统方法DNA的定量检测有很多种方法。
早期的DNA定量检测方法主要包括紫外吸收法、定磷法、定糖法等。
在早期的DNA定量检测方法中,紫外吸收法原理简单,操作方便,应用非常广泛。
紫外吸收法的基本原理是:DNA在260nm附近有最大吸收。
据此,可以通过紫外吸收法对DNA进行定量、定性测定。
紫外吸收法具有简单快速等特点,但是由于DNA的摩尔吸光系数仅103数量级,灵敏度较低,因此不适合检测微量或痕量的DNA片段。
除紫外吸收法之外,定磷法和定糖法在早期也被广泛应用于DNA的检测。
定磷法的主要原理:由于磷酸基团是核酸链的主要组成单元之一,且纯的核酸中磷元素的含量较高,约为9.5%,所以可以通过测定磷元素的量来测定核酸含量。
该方法反应灵敏,适合检测含量为10~100μg/mL。
与磷酸基团一样,脱氧核糖同样是DNA链的重要组成部分,而且具有特殊的显色反应,因此可以根据定糖法进行核酸的定量检测。
二苯胺法测定核酸方法就是以此为基础的,这是一种较为古老且至今仍常用的一种方法。
其基本原理为:在强酸性条件下,DNA发生水解反应,水解后的DNA能与二苯胺反应,生成蓝色产物,在波长为600nm处有最大吸收峰,由此可以测得DNA的含量。
该种方法准确、灵敏度高,但是反应周期冗长,约为16~20h[2-3]。
以上方法均为DNA定量检测的方法,检测方法较为准确。
但是其灵敏度普遍较低,只能达到10~400μg/mL,不足够用于微量或痕量DNA的定量检测。
而且,以上检测方法检测到的DNA浓度是指样品中所有的DNA的浓度,并不能针对某一种特定的DNA序列进行检测。
但是近年来,由于癌症等疾病的出现都与DNA片段的突变等联系密切,因此检测微量特定序列的DNA的方法对于疾病诊断、临床医学来说非常有用。
检测某种特定序列的微量DNA变得意义重大,这一领域的研究也得到迅速的关注与发展。
2 特定序列的微量DNA的定量检测方法近年来,随着分析化学水平的发展,涌现出很多关于特定序列微量DNA的检测的方法,例如聚合酶链式反应(Polymerchainreaction,PCR)、DNA杂交技术(Hybridizationchainreaction,HCR)等。
对于DNA浓度的获得通常是通过荧光强度、紫外强度或者电化学信号进行表征。
此外,在很多研究中,还利用了磁球技术、DNA探针标记物等方法将检测信号进一步放大进行。
以上的一种方法或几种方法的结合大大降低了DNA定量检测的浓度下限,提高了检测的灵敏度和准确度。
2.1 PCR技术定量检测微量DNA近年来,PCR技术发展迅速,被广泛应用于生物医学检测·97·刘 霞,等:DNA定量检测方法研究进展概况山 东 化 工领域。
DNA的天然复制过程以半保留复制的方式进行。
PCR技术的原理与DNA天然复制的过程类似,它的特异性依赖于位于目标序列两端互补的寡核苷酸引物。
PCR的基本反应步骤包括三步,即变性、退火、延伸。
重复循环变.性、退火、延.伸三个过.程就可增加“半保.留复制链”的数量,而且形成的这种新.链又可以成为下次循.环的模板。
每完成一个循环大约需2~4min,经过2~3h就能实现将待复制的DNA片段数量扩增放大几百万倍,这使得DNA检测的检测限得到很大程度的降低,使检测的灵敏度得到了提高。
张艳奇通过PCR技术对乙肝患者乙肝病毒(HBV-DNA)进行了检测。
通过对327例乙肝患者样品的检测,阳性检出率为96.43%,对疾病的早期治疗具有指导意义[4]。
利用PCR技术检测DNA有很多优点:灵敏度高、特异性高、简便、快速、纯度要求低。
但是PCR技术的过程依赖于温度的变化和精密的仪器,所以利用PCR技术检测DNA的方法过程比较复杂,并且成本较高,耗时长[5-6]。
2.2 利用DNA杂交反应(HCR)技术定量检测微量DNA碱基互补配对原则是HCR技术的基础。
已知待检测目标DNA的分子的碱基序列,我们可以设计部分碱基序列与之互补的用DNA探针,使探针DNA分子与目标DNA分子按照碱基互补配对原则进行杂交,形成DNA双链片段。
DNA杂交技术是DNA检测研究中最常用和最基本的检测方法之一,因此,围绕该技术的新方法研究一直是人们感兴趣的领域。
2.2.1 利用纳米颗粒及磁性粒子等与HCR技术结合进行微量DNA朱金坤等人通过磁性粒子对DNA实现了化学发光信号的表征检测。
首先,他们将DNA1标记的CuS纳米颗粒、目标DNA、DNA2标记的磁性粒子混合,通过DNA1、目标DNA、DNA2之间的杂交反应,使三者结合在一起。
然后将通过磁性粒子的富集,实现其浓度的增大。
将CuS颗粒溶解释放,对其化学发光信号进行检测,就可以实现对目标DNA浓度的表征。
通过此种方法获得的DNA浓度检测限为3.0×10-12mol/L,并且在1.0×10-11~1.6×10-9mol/L范围内具有线性关系[7]。
沈丽萍等使用链霉亲和素涂覆的磁性纳米微球作为Ru(bpy)32+-NHS的载体对微量DNA进行电化学发光检测。
在外加磁场的固定下,磁性微球能较好地固定在工作电极上,而且未反应到磁球上Ru(bpy)32+-NHS也可以在磁场的固定下很容易地清洗掉,从而保证电化学发光检测的结果,不受到杂质的影响[8]。
朱进清等发展了一种基于“树枝状”信号放大的电化学生物传感器用于微量DNA的定量检测。
在本项研究中,他们巯基修饰的DNA1作为捕捉探针固定到金电极表面,然后通过捕捉探针DNA1与目标分子的杂交进一步将目标DNA分子固定。
将巯基修饰的探针DNA2固定到金纳米颗粒的表面,金纳米颗粒为球形结构,表面可以修饰多条DNA2分子。
通过DNA2分子与目标分子之间的杂交,形成了第一个“三明治”结构。
同理,cDNA分子加入,使之与DNA2分子杂交,随后加入DNA1修饰的金纳米颗粒,使DNA1与cDNA进行杂交,形成第二个“三明治”结构。
然后加入钌胺分子,钌胺分子通过静电作用会大量吸附在DNA分子上。
最后通过计时电量法采集钌胺分子的电化学信号。
通过两次形成“三明治”结构,对检测信号实行了两次放大。
通过此方法,DNA的检测限被降低到了0.13pmol/L[9]。
2.2.2 利用酶与HCR技术结合进行微量DNA的定量检测由于酶的催化特异性、高效性和反应条件温和的特点,酶被广泛应用于DNA的定量检测中。
在这些方法中,酶分子一般作为标记物,通过探针DNA或者检测DNA等与目标DNA进行定量的结合,然后催化相应的酶的底物,产生可以检测信号的产物。
在这个过程中,产物信号的强弱取决于酶的数量。
由于酶的数量与目标DNA分子的数量之间存在对应的数量关系,产物信号与目标DNA分子之间也存在着定量的关系。