Anal. Chem:DNA包覆的銀納米片用於檢測細胞分裂周期內的內源性H2S

2021-01-20 奇物論


生化傳感對於充分了解各種生理和病理事件來說是必不可少的。硫化氫(H2S)是體內重要的內源性氣體遞質,其濃度水平與其在細胞分裂周期不同階段的生物學功能密切相關。有鑑於此,湖南大學符婷博士和合工大劉洪林教授合作報告了一種在細胞分裂的不同階段檢測H2S的簡便策略。這一研究為利用納米傳感技術以對細胞分裂周期的不同階段進行生物成像和傳感奠定了良好的基礎。

 


本文要點

要點1. 實驗開發了一種由雙鏈DNA (dsDNA)穩定的銀納米片(AgNF@dsDNA)螢光納米傳感器,其傳感原理是利用H2S對AgNF@dsDNA進行選擇性刻蝕以生成Ag2S。


要點2. 起初,AgNFs會通過表面能量轉移來起到螢光猝滅劑的作用;而在蝕刻作用發生後,修飾的螢光團的螢光得以恢復,並且兩個螢光團之間也會產生高效的螢光共振能量轉移(FRET)。FRET的信號變化也成功地使該傳感器能夠對活細胞在G1、S、G2時內源性H2S的變化進行半定量成像。


要點3. 結果表明,該納米傳感器具有良好的線性響應濃度範圍(1-10μM)。而通過對細胞分裂周期內的內源性H2S進行螢光成像,也可以將G0與G1等細胞周期區分開來。

 


Sitao Xie, Ting Fu, Honglin Liu. et al. DNA-Capped Silver Nanoflakes as Fluorescent Nanosensor for Highly Sensitive Imaging of Endogenous H2S in Cell Division Cycles. Analytical Chemistry. 2019

DOI: 10.1021/acs.analchem.9b02527

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b02527


>>>推薦閱讀<<<


相關焦點

  • Anal. Chem.|無需離心的DNA萃取與分子信標環介導的等溫擴增相結合用於單核苷酸多態性的檢測
    ,通過分子信標-環介導的等溫擴增法(MB-LAMP),利用雙螢光素(6-FAM)和羥基萘酚藍(HNB)實現肉眼可見的單核苷酸的區分,同時與固相微萃取(SPME)結合,有利於目標序列的快速提取和檢測。(A)基於SPME法,從從細胞裂解液中提取DNA,並通過MB-LAMP進行實時可視化檢測。(B)經過2 min的SPME-DNA的萃取後,需經過30 min的靜態解析,耗時較長,之後比較不同的解析條件,得出經過2 min的靜態解析,DNA的回收率約為2 min渦旋解析的一半。
  • 南京大學李根喜Anal. Chem.:基於電極表面控制捕獲和釋放的全血中CTCs的直接分析
    發展一種簡單、靈敏、有效的循環腫瘤細胞(CTCs)分析方法對於癌症診斷和轉移預測具有重要意義。在此,南京大學李根喜,沙烏地阿拉伯納吉蘭大學Farid A.Harraz等人提出一種無酶電化學方法,用於CTCs的特異性捕獲、靈敏定量和高效釋放。
  • 【分析】Dox-ABEI電致化學發光指示劑和自組裝樹枝狀DNA四面體納米載體用於脂多糖超靈敏檢測
    (ECL)適體傳感器用於脂多糖(LPS)的超靈敏檢測。圖1.並且,通過鏈黴親和素(SA)和生物素的特異性作用,將嵌入了大量Dox-ABEI的樹枝狀DNA四面體結構固載於電極表面,在檢測底液中測試構建的ECL適體傳感器的發光強度用於指示LPS的濃度。通過結合樹枝狀DNA四面體對Dox-ABEI超強的固載能力,ECL固有的靈敏度高的優勢以及目標物循環策略對信號的放大作用,所構建的方法對LPS的檢測限達到了0.18 fg/mL。圖2.
  • 湖北大學毛志強Anal. Chem.:專為ONOO-體內成像而定製的可激活雙光子近紅外螢光探針
    為此,湖北大學毛志強等人精心設計了一種可激活的雙光子近紅外螢光探針DHQ-RD-PN,用於腫瘤中過氧亞硝酸根的活體成像。 本文要點:1)此探針在體外對過氧亞硝酸根的響應增加了近紅外發射,從而確保該探針在細胞內和體內都能檢測到ONOO-。
  • 【Anal. Chem.】BC@DNA-Mn3(PO4)2 納米酶用於實時檢測活細胞中的超氧化物
    為實現快速、可靠地檢測活細胞中釋放的O2•-,西南大學包淑娟教授課題組使用BC@DNA-Mn3(PO4)2納米酶構建了一種活細胞固定傳感平臺,他們將具有高度生物相容性的細菌纖維素與微小的Mn3(PO4)2耦合;使得該複合材料不僅對超氧陰離子具有很高的催化活性,而且對細胞的吸附和生長具有良好的生物相容性。
  • 湖南大學Anal. Chem:基因編碼的雙色發光RNA傳感器應用對MicroRNA的比率成像
    生物材料學術QQ群:1067866501MicroRNAs (miRNAs)在調控基因表達和細胞命運過程中起著重要的作用湖南大學汪鳳林副教授、董萬榮副教授和Zhan-Ming Ying報導了一種新型遺傳編碼的雙色發光RNA傳感器,並將其用於對miRNAs進行比率成像。
  • 文獻分享︱ACS Nano: 細胞內非酶的三維DNA納米結構的原位生長用於活細胞內特定生物分子的成像
    該課題組開發了一種3D的DNA納米結構的非酶回文催化的組件(NEPA)。通過將相同的三個回文片段分別引入三個髮夾式探針中,催化Y形DNA的形成以及隨後的維持裝配高階結構。基於NEPA的策略可以實現3D納米Y-DNA球形結構(NS)的原位指數增長,以響應癌細胞中的內源性刺激,從而實現了通過化學修飾髮夾探針來對細胞內miRNA進行原位螢光成像。
  • 【分析】水溶液中硝酸根離子的螢光檢測及細胞顯像
    貴州大學倪新龍教授課題組合成了一類新型的陽離子型螢光探針,實現了酸性水溶液中硝酸根離子的螢光可視化快速檢測,並首次實現了癌症細胞內硝酸根離子的螢光成像。該類螢光探針的原理是利用螢光探針的正電性與陰離子負電性之間的靜電力作用,再通過水溶液中螢光探針的疏水效應,使螢光探針形成了絲帶狀的納米自組裝從而產生了聚集螢光信號,達到了陰離子的螢光快速識別效果。
  • 細胞生物學之細胞分裂與細胞周期
    (概念、類型、結構特         點)和周期蛋白依賴性激酶(概念、結構特點、活化的條件及CKI的負       調控)1、細胞周期的概念及細胞周期各時相的主要特徵答:細胞周期(cell cycle)是細胞從一次有絲分裂結束開始,經過物質準備,到下一次有絲分裂終了所經歷的全過程。
  • Anal. Chem.:單細胞信號通路蛋白分析為抗癌藥物的促凋亡特性提供新見解
    首先,它們是測量細胞代謝或DNA合成的整體變化,而不考慮被測試藥物的潛在作用機制。其次,MTT和WST-1檢測需要大量數量的細胞才能進行可靠的測量(通常需要至少1000個細胞)。因此,將這些方法應用於個性化癌症治療將是一個巨大的挑戰,因為從患者腫瘤中分離出來的有限數量的癌細胞可能無法進行多種藥物的體外試驗。
  • Anal Chem:爽!玩無人機同時進行PCR擴增
    在進行不同的PCR檢測時,人們就需要重新設計PCR反應器的幾何結構,而且還需確保PCR反應器保持合適的空間定位以便提供合適的驅動力促進反應試劑轉移,這就使得採用對流熱循環的PCR反應器缺乏通用性。研究人員將3D列印的附件、PCR反應器和用於螢光分析的智慧型手機組裝成一臺功能性的可攜式PCR儀器,並將它安裝到一架以普通消費者為購買對象的四旋翼無人機上,從而就可以將這臺PCR儀器精確地部署到偏遠區域,而且在飛行期間就能夠進行PCR擴增。當無人機在高達100英尺的空中進行飛行時,他們成功地在20分鐘內擴增出147bp的金黃色葡萄球菌DNA片段,和237bp的λ噬菌體DNA片段。
  • 化工學院仰大勇團隊:通過DNA動態組裝在細胞內構建類細胞器結構
    細胞就像一個精密的小型工廠,細胞器是細胞內分工合作的車間,是細胞進行特定生化反應和執行特定生理功能的重要場所。通過在胞內原位構建類細胞器結構有望實現細胞功能重塑和疾病進程幹預。發展可精準調控的胞內原位動態組裝系統,進而在複雜的胞內環境中實現分子精準可控動態組裝和拓撲結構調控,是胞內原位構建類細胞器的重要途徑,且存在極大的挑戰和困難。
  • 人的壽命與細胞分裂周期和代謝周期
    他根據實驗研究發現動物胚胎細胞在成長過程中,其分裂的次數是有規律的,到一定階段就出現衰老和死亡。這與細胞分裂的次數和周期有關。二者相乘即為其自然壽命。海爾弗利的具體實驗情況是這樣的:他將嬰兒的細胞放在培養液中一次又一次地分裂,一代又一代地繁殖,但當細胞分裂到50代時,細胞就全部衰老死亡。
  • 合肥物質院:表面活性劑分子包覆的銀膠體納米顆粒具有更強穩定性
    該研究採用LAL技術,製備出粒徑超小的表面未包覆和包覆Ag膠體納米顆粒;通過紫外可見光吸收、電勢等,分別對該Ag膠體納米顆粒的分散穩定性、結構穩定性及化學穩定性的演變進行探究,發現表面包覆可增加Ag膠體納米顆粒的穩定性,表面未包覆Ag膠體納米顆粒的穩定性易受外部環境影響。
  • 研究發現表面活性劑分子包覆的銀膠體納米顆粒具有更強穩定性
    該研究採用LAL技術,製備出粒徑超小的表面未包覆和包覆Ag膠體納米顆粒;通過紫外可見光吸收、電勢等,分別對該Ag膠體納米顆粒的分散穩定性、結構穩定性及化學穩定性的演變進行探究,發現表面包覆可增加Ag膠體納米顆粒的穩定性,表面未包覆Ag膠體納米顆粒的穩定性易受外部環境影響。由於小尺寸效應和表面效應,納米顆粒在膠體溶液中表現出一種熱力學亞穩特性。
  • 【分析】L-Cys-hemin/G-四分體構建新型電化學自催化平臺用於高靈敏生物分析檢測
    基於此,該團隊製備了二茂鐵摻雜的聚電解質空心納米球(Fc-PHN)作為氧化還原標籤,以L-Cys-hemin/G-四分體複合物構建自催化放大策略用於凝血酶的電化學檢測。首先,他們將二茂鐵單羧酸交聯聚乙烯亞胺(Fc-PEI)和聚丙烯酸(PAA)以靜電自組裝的方式交替包覆在SiO2納米顆粒表面,並進一步通過HF刻蝕SiO2來製備Fc-PHN。隨後,他們將兩條具有特定序列的DNA短鏈通過雜交鏈式反應產生枝狀的雙鏈DNA(branched DNA)。基於靜電作用力,枝狀雙鏈DNA可以組裝在Fc-PHNs的表面以製備識別探針(branched DNA/Fc-PHN)。
  • 納米技術的得到多方面運用
    比如在從細胞中獲取高量子的核苷酸-核苷酸翻譯酶的時候,人們為了提高核苷酸轉運的效率。現在的納米機器人技術特別是發達的納米脂肪組織中有一種納米脂肪遞送裝置,它可以將一個單細胞的核苷酸代謝過程傳遞給以核酸為主要結構的細胞基質內。可以重建一個顆粒轉運機器模型,構建有支點的納米機器人,增加可分裂且有絲分裂的細胞基質,而細胞基質可以被認為是骨骼細胞的主要結構。
  • 檢測+治療!這些納米材料在抗病毒方面大有潛力
    金納米顆粒 金納米顆粒(AuNPs)已經成為了一個理想的遞送系統,應用在不同類型的細胞體系中用於藥物的轉運以及釋放。這種理想的遞送性能與金納米顆粒的許多特性密切相關。
  • 核-衛星納米結構組裝用於細胞內光熱治療
    然而miR-21的低豐度特性和複雜的細胞內環境使得在細胞內同時進行miR-21的成像和絕對定量仍然具有挑戰性。,提出了一種集診斷與治療為一體的靶標誘導的核-衛星納米結構(CS nanostructure)組裝策略,用於對細胞內的miR-21進行原位螢光成像和拉曼定量,並且能夠在螢光指導下對腫瘤進行光熱治療。
  • 研究發現特異調控卵母細胞減數第一次分裂的細胞周期蛋白
    在此過程中,細胞經過一次DNA複製後進行兩次細胞分裂,最終產生單倍體配子。同有絲分裂一樣,減數分裂的精確完成離不開細胞周期蛋白(Cyclins)與細胞周期蛋白依賴性激酶(CDKs)之間的共同調節。Cyclins的周期性降解與合成以及CDKs激酶活性的動態變化,是有絲分裂與減數分裂周而復始的重要物質保障。