Frontiers in aptamer-based diagnostics and therapeutics for zoonotic diseases.
人畜共患病因可跨越物种屏障并引发大规模暴发,已成为重大公共卫生问题。传统诊断和治疗策略往往缺乏有效疾病管理所需的特异性、灵敏度和快速适应性。因此,适配体作为单链寡核苷酸,已成为检测和治疗中的有力工具。本综述阐明了适配体技术在细菌、病毒和寄生虫人畜共患病诊断与治疗中的作用,包括钩端螺旋体、幽门螺杆菌、狂犬病毒、猴痘病毒、疟原虫和刚地弓...
人畜共患病因可跨越物种屏障并引发大规模暴发,已成为重大公共卫生问题。传统诊断和治疗策略往往缺乏有效疾病管理所需的特异性、灵敏度和快速适应性。因此,适配体作为单链寡核苷酸,已成为检测和治疗中的有力工具。本综述阐明了适配体技术在细菌、病毒和寄生虫人畜共患病诊断与治疗中的作用,包括钩端螺旋体、幽门螺杆菌、狂犬病毒、猴痘病毒、疟原虫和刚地弓...
疫苗研发与常规生产各阶段的质量控制对保证最终产品有效性、安全性和一致性至关重要。传统质量控制依赖生化、理化和细胞检测。本研究报道了一种用于白喉疫苗质量控制的电化学适配体传感器。首先通过系统进化指数富集配体(SELEX)筛选并表征白喉特异性适配体,共进行 11 轮筛选,获得 5 条对白喉类毒素具有不同亲和力的序列。其中适配体 D1 亲...
鲍曼不动杆菌(A. baumannii)是一种革兰阴性菌,因易产生多重耐药性而给医疗系统带来沉重负担,已被世界卫生组织列为关键优先病原体。病原菌分泌蛋白不仅参与侵袭过程,也可作为早期诊断靶标。SPSFQ 是近期从 A. baumannii 中鉴定的分泌型丝氨酸蛋白酶,在细菌显著定植前即可用于低水平检测。本研究首次采用基于磁珠的系统进...
计算工具尤其是机器学习、深度学习和基于结构的建模正在改变适配体研究,通过加速适配体发现并提升生物传感器开发。本综述系统总结了预测算法在模拟适配体-靶标相互作用、指导序列的计算机优化以及简化实验室和即时诊断平台设计流程方面的进展。文章考察这些方法如何改善适配体传感器开发的关键环节,包括适配体筛选、传感表面固定、信号转导和分子架构设计,...
化疗仍是多种癌症治疗的基础,联合用药可提高疗效并降低毒性。紫杉醇与亚叶酸联用在癌症治疗中受到关注,但两者均存在毒性风险,需要精确剂量监测。本文报道通过 SELEX 筛选两种 ssDNA 适配体,并用于紫杉醇和亚叶酸的电化学生物传感。SELEX 获得紫杉醇适配体 P1–P5 和亚叶酸适配体 L1–L4;亲和实验显示 P3 和 L1 解...
表面等离子共振(SPR)生物传感器基于全内反射条件下金属-介质界面处的倏逝波传播与光子能量衰减原理。在特定入射光波长、角度和介质折射指数条件下激发等离子体共振;质量或浓度引起的介质折射指数变化会改变共振条件,并以任意响应单位定量读出。SPR系统可实现无标记、实时检测,并提供生物分子相互作用的动力学信息。由于抗体存在稳定性、生产成本和...
哈维氏弧菌是水产养殖中严重病原菌,可感染鱼、无脊椎动物和虾,也可经食物和水传播给人,造成公共卫生威胁,因此快速准确检测对防控重要。本研究以哈维氏弧菌粗胞外基质(CEM)为目标,采用指数富集系统进化配体(SELEX)技术,对未修饰DNA文库进行9轮体外筛选,获得两个高活性、高特异性DNA酶DVh1和DVh3。在此基础上构建了双DNA酶...
氟达拉滨磷酸(Fludarabine phosphate)是广泛用于癌症治疗的化疗药物,监测其浓度对保障用药安全、疗效和个体化治疗至关重要。传统方法存在操作复杂、耗时长、成本高等局限,亟需简单、快速、低成本的检测装置。本文报道了一种用于特异性、选择性检测氟达拉滨的电化学适配体传感器。作者采用指数富集系统进化配体(SELEX)技术筛选...
传染病由细菌、真菌、病毒和寄生虫引起,是重大全球健康挑战。疾病症状重叠和新病原体出现使诊断与治疗复杂化,传统方法耗时且复杂,因此需要快速、准确的技术。适配体是单链RNA或DNA序列,可作为单克隆抗体的核酸类似物,对靶分子具有高特异性和高亲和力,结构稳定、成本低、批次差异小,适用于生物标志物检测、诊断、成像和靶向治疗。本文系统综述适配...
适配体是能够以高亲和力特异性结合靶标配体的单链寡核苷酸序列。与抗体相比,适配体具有制造成本低、免疫原性低、批次差异小、货架期长、对不同分子环境耐受性强以及潜在靶标更多等优势,因此被用于药物递送、生物传感器技术、治疗和诊断等领域。系统进化指数富集(SELEX)是获得适配体的核心方法,但传统方案耗时且费力。为此,研究者发展了多种优化变体...
荧光假单胞菌铁载体(pyoverdines)是多种假单胞菌在缺铁环境中螯合铁并促进生长的铁载体,介导其与植物、动物及共居微生物的有益或有害互作。荧光假单胞菌产生的荧光铁载体由保守中心发色团和菌株特异性肽侧链组成。Pseudomonas protegens Pf-5 产生 PVD-Pf5,该菌可促进植物生长并参与植物病原菌控制。为探索...
硒是人体和动物营养中必需的无机化合物,参与机体正常功能,作为微量营养素积极参与多种代谢活动调节,如甲状腺激素代谢,并保护机体免受氧化应激。然而,硒在产生有益作用与产生毒性作用之间的浓度窗口很窄。较高剂量下,硒会对生物体产生不利影响,并通过自由基形成造成 DNA 损伤。硒阴离子反应性增强还可能破坏 DNA 修复蛋白的完整性和功能。由于...
生物传感器是用于检测细胞、蛋白质、DNA、酶及化学/生物化合物等靶标的分析装置,通常依赖与靶标高亲和结合的生物探针实现特异性识别。传统生物传感器存在特异性与有效性不足的问题,促使研究者寻找新型识别材料。适配体是一类单链DNA或RNA寡核苷酸,能够以高特异性结合靶标,可作为开发适配体生物传感器的有效生物探针。与抗体等传统生物探针相比,...
氧氟沙星(OFL)因价格低、抗菌谱广而广泛用于畜牧和水产养殖,但其降解慢、易在动物源性食品中残留,威胁人体健康。本研究开发了一种用于肉制品中OFL残留检测的简单高效方法。首先通过酰胺化反应将OFL偶联到氨基磁珠上,作为固定相;随后利用指数富集(SELEX)技术筛选出对OFL具有高亲和力和特异性的适配体AWO-06。以AWO-06为探...
水杨酸(SA)是阿司匹林的水解产物和活性形式,广泛存在于多种水果及其他食品中,食品与药物分析领域对其检测需求强烈。由于 SA 是小分子,适配体相比抗体更具优势。本研究采用文库固定化捕获-SELEX 方法筛选 SA 适配体。经 17 轮筛选,获得两个主要适配体家族。其中家族 1 的 SA1 适配体在硫黄素 T(ThT)荧光法中 Kd ...
动物病毒感染是兽医疾病防控的重要问题,亟需快速、准确、经济且便携的病毒病原检测方法。核酸适配体(aptamer)可通过指数富集系统进化(SELEX)技术从随机核酸库中筛选,具有与抗体相似的高亲和力和高特异性,且稳定性好、易合成修饰、免疫原性低。本文综述了适配体及其传感器在动物病毒检测中的最新进展,比较了适配体与抗体在病毒诊断中的性能...
膜蛋白(MPs)约占人类总蛋白的30%,在生理与病理过程中发挥关键作用,可作为疾病诊断与预后的分子生物标志物。细胞表面膜蛋白也是治疗药物和诊断分子的重要靶标。适配体(aptamers)是通过指数富集系统进化(SELEX)从寡核苷酸文库中筛选得到的核酸配体,能以高亲和力和高选择性结合特定靶标。与抗体相比,适配体具有热稳定性好、成本低、...
尿酸(UA)是人体内嘌呤代谢的终产物,也是多种疾病的重要生物标志物。此前为检测尿酸而筛选出一种尿酸结合适配体,但该适配体需要多个Mg2+离子才能结合;其有效结合需在约100 mM Mg2+下实现,而在生理条件下结合明显减弱。本研究采用交替更换Na+/Mg2+缓冲液的“盐切换”捕获筛选策略,经12轮筛选获得新的尿酸结合适配体SSV12...
本文综述核酸适配体作为植物生物学中新兴适配体传感器(aptasensor)平台的进展。作者指出,植物激素的细胞和组织特异性定量长期依赖耗时的质谱方法,遗传编码生物传感器虽可实现细胞内空间与部分时间动态监测,但对细胞外/细胞间分布信息仍有限。文章系统介绍DNA适配体的SELEX选择策略、序列分析、亲和力与特异性评价方法,并总结已针对A...
适配体的快速发展有助于应对广泛存在的农药污染带来的挑战。筛选高性能适配体是成功构建生物传感器的先决条件,而进一步修饰适配体以增强活性可显著提高检测性能。本文首先综述了农药适配体的先进筛选策略,包括保持目标天然结构的固定化筛选、基于纳米材料的非固定化筛选、毛细管电泳-指数富集系统进化(CE-SELEX)、计算机虚拟筛选、高通量筛选以及...