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  • 曾令文：核酸生物传感器在重金属离子检测中的应用
    仪器信息网讯 2015年6月17日，&ldquo 第四届中国食品与农产品质量安全检测技术国际论坛暨展览会&rdquo 在北京国家会议中心开幕。此次会议特别设置了&ldquo 食品与农产品中重金属元素和其他有害物质检测&rdquo 、&ldquo 食品与农产品安全微生物检测&rdquo 、&ldquo 饮用水安全检测&rdquo 等九个专题。大会第二天，来自中国科学院广州生物医药与健康研究院曾令文研究员在&ldquo 食品与农产品中重金属元素和其他有害物质检测&rdquo 专题中做了题为&ldquo 核酸生物传感器在重金属离子检测中的应用&rdquo 的报告。 专题现场 中国科学院广州生物医药与健康研究院 曾令文研究员 　　在报告中，曾令文首先介绍了重金属污染的危害、污染源和污染特点。他说，随着工农业生产的迅速发展，食品污染问题越来越严重，重金属是最主要的污染物质之一，会通过食物链的富集最终残留在人体内，对人体的组织器官构成了严重威胁。重金属污染源主要有工业污染、农业污染、生活污染和环境事故污染等。具有不可逆转性、生物积累性、难以降解、生物催化以后毒性会转变等特点。 　　同时曾令文提到，与其他国家相比，我国重金属污染相对比较严重。大气、土壤、水体都存在重金属污染的现象，污染一旦产生，面积会不断扩大。 　　其次，曾令文在报告中详细介绍了目前重金属的检测方法。据他介绍，传统重金属检测方法主要有光谱法、电化学法和基于显色螯合剂的方法等。光谱法主要包括原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光光谱法和分光光度法等方法。光谱法和电化学法需要借助相关的仪器进行检测，具有灵敏度高、特异性好等优点。但是样品处理繁琐、检测成本和技术要求较高，不利于基层单位使用。而基于显色螯合剂的方法具有简便快速、成本低等优点，但是灵敏度不足、其他离子会干扰检测的特异性。 　　为了解决传统方法在检测重金属污染中面临的问题，在曾令文的带领下，课题组研制了两种新型生物传感器，基于核酸酶(DNAzyme)的传感器和基于荧光铜纳米颗粒的荧光传感器，并进行了大量实验验证方法的可行性和灵敏度。据他介绍，两种方法具有以下优点：简单、快速、检测成本较低 降低对仪器的依赖，肉眼即可观察结果 适合在基层实验室或野外使用等。 　　在介绍基于核酸酶(DNAzyme)的传感器在重金属检测中的应用时，曾令文说，该方法在检测重金属离子时主要有两种方法，试纸条法和荧光法。 　　试纸条法中主要制备了Pb2+和Cu2+特异性的DNAzyme检测试纸条，并进行相关实验进行检验。对于Pb2+来说，该方法检测限可以达到10pM，线性范围为10pM-100nM，特异性非常好，不受其他离子干扰，用湖水做回收率分析实验，结果可达88%-106%。对于Cu2+来说，该方法检测限可以达到10nM，特异性分析实验中，铜离子为0.3&mu M，其他离子为3&mu M。 　　荧光法中，主要制备了铜离子检测的荧光传感器和基于比色法检测铜离子的传感器，铜离子检测的荧光传感器的灵敏度可达12.8pM，线性范围是20pM-1&mu M，特异性分析实验中，铜离子为1&mu M，其他离子为10&mu M。基于比色法检测铜离子的传感器，灵敏度可达240nM，线性范围是0.4&mu M-100&mu M，特异性分析实验中，铜离子为10&mu M，其他离子为100&mu M。 　　在介绍基于荧光铜纳米颗粒的荧光传感器在重金属检测中的应用时，曾令文谈道，用该方法检测铅离子，灵敏度为5nM，线性范围为5-100nM，选择性分析实验中，铅离子为0.3&mu M，其他各离子为3&mu M。 　　最后，曾令文总结了基于核酸酶(DNAzyme)的传感器和基于荧光铜纳米颗粒的荧光传感器在进行重金属检测中的优点，并展望了两种方法在未来重金属检测中的应用前景。 　　编辑：张葳
    时间： 2015-06-23
    作者： 张葳
  • 癌症监测新突破:试纸验癌
    不久前，中科院广州生物医药与健康研究院研发出一种可检测出癌症相关基因突变的试纸。在家中，只要用一张小小的试纸便可知道自己是否带有癌症突变基因。 　　用一张小小的试纸，滴两滴血即可知道待检人是否带有遗传病相关基因、耐药性突变或肿瘤突变基因。这种试纸的“学名”叫核酸检测生物传感器，是中科院广州生物医药与健康研究院曾令文研究组研发完成的。 　　通过验血来诊断癌症的说法由来已久。新西兰惠灵顿一家医学研究所的研究人员也提出过验血诊断癌症的说法。据报道，他们用验血法诊断结肠癌、肺癌和肝癌已经取得成功。这家研究所的研究人员贝里奇博士说，他们是通过检测因癌细胞迅速增殖而在人体血清中所留下的指纹印的方法来诊断癌症的。 　　临床应用有待探索 　　“取两滴血，经过核酸提取后，与检测试剂室温反应半小时，再滴到试纸上5分钟后就可观察到结果，如果有单核苷酸多态性引起的遗传病、肿瘤疾病的易感基因存在或病原微生物，检测就会显现出来，没有则不显示。”曾令文介绍说，例如胰腺癌中的K—ras基因突变。 　　曾令文表示，这项研究并不是简单地使用一个原理，而是运用多个原理整合而成。利用了四大技术：发夹结构探针技术、核酸信号转移放大技术、纳米晶金粒的可视化技术和试纸条简单、快速、方便的技术优点的结合，开发出该核酸生物传感器。 　　如果“试纸验癌”成功运用于临床，将会是广大家庭的福音。“我们就是想开发一些简单、快速，并且便宜的检测癌症相关基因突变的方法，让一些先进的检测技术走进家庭。”曾令文说，“如此一来，人们便不需要到医院里使用很昂贵的仪器去检测了。” 　　针对此项研究成果，首都医科大学附属北京胸科医院主治医师李宝兰表示，从目前该领域进展情况看，研究尚属于探索阶段，至于能否应用临床还有大量的工作要做。而首都医科大学附属北京朝阳医院主治医师安广宇认为，“试纸验癌”并不尽可靠。安广宇解释说：“癌症只能检测出易感基因，并且测定的费用很高，即便有基因异常度也不代表就是患上了肿瘤。” 　　然而一滴血验癌的方法也并非完全是纸上谈兵，近日在首都图书馆举行的癌症专题讲座中，中国工程院院士、中国医学科学院肿瘤研究所内科肿瘤学专家孙燕表示，一滴血查某些癌症是可以的，但是不是所有癌症都能查到。比如肝癌患者的血液中，甲胎蛋白含量会很高，所以可以通过血液查出。还比如血液中PRC高，可能有前列腺癌，但并不是所有的癌症都能查出。 　　市场需求或前景广阔 　　“这种传感器一经研发并且走向家庭，它的市场需求应该是很大的。”在谈及此项研究应用于临床的需求前景时，曾令文表示说，“现在大家吃、穿、住、行都不愁了，健康问题就变得越来越重要了，大家都想知道自己有没有癌基因的突变，而且这种方法做起来很方便快速。” 　　曾令文表示，这项技术还可以用来检测耐药性，从而实现“个体化医疗”。这里所谓的“个体化医疗”便是一种医疗的人性化体现。“比如说肿瘤，在肿瘤治疗的时候有一些药物非常昂贵，这些药物可能只对一部分人有作用，这一部分人基因的突变决定了其对这种药物是不是敏感。”曾令文补充说，“此时，我们便可以通过这个传感器来检测基因的突变，从而得知患者是否适合用这种药。否则，花钱买对自己没用的药物就得不偿失了，而且还会贻误治疗时机。” 　　“我们的目标是要走向家庭。但目前该项研究仍处于实验刚刚结束阶段，我们做过了一些临床的样品实验，下一步要做的就是进一步优化这个技术。”曾令文说：“该项研究在实践阶段还没有完全准备好。核酸提取的装置仍需进一步完善。装置完善之后，就可以形成很完整的产品，并逐步向产业化方向发展，进而走向家庭。” 　　曾令文介绍说：“核酸提取装置研发有两种途径。一种是利用别人开发的核酸提取装置直接和核酸传感器结合起来，组成一个走向家庭的产品。另一种是我们自己正在研发的核酸提取装置，这个装置研发出来之后与核酸生物传感器进行结合。” 　　此外，曾令文提醒说：“并不是一个传感器就能检测所有的癌症，我们会针对某一种癌症进行专门设计，开发一系列针对不同癌症的传感器。虽然它并非百分之百的准确无误，但基本可以检测出患某种癌症的几率有多大。此时，患者便可以进一步的做些体检，检查有无这方面的癌症。” 　　预防癌症需日常注意 　　据孙燕介绍，肿瘤在欧美国家发病率最高，中国次之，非洲、拉丁美洲发病率相对较低。如果不采取措施，到2020年，全球因肿瘤死亡人数会超过1000万。中国在发展中国家里，发病率较高，接近发达国家水平。癌症虽然可怕，但却是可以在日常生活中加以注意预防的。对于预防癌症，美国国家科学会有一篇文章提出了如下建议： 　　1.饮食上少吃油和脂肪、糖和盐，多吃新鲜蔬菜、水果和五谷杂粮 　　2.保持乐观愉快的生活态度，心情不愉快会影响身体的各种功能，尤其是免疫功能。 　　孙燕提醒人们，远离致癌因素，要定期连续有效的健康查体，妥善处理癌前病变，注意锻炼身体，保持身心健康。
    时间： 2012-12-10
    作者： dengyajing
  • 汉产神器亮相，10分钟可查出大米中重金属是否超标
    长江日报融媒体8月8日讯 取几粒稻米研成粉末，经过简单的处理，10分钟后就能测出其中的重金属含量是否超标。8月8日，首次在武汉召开的第五届国际食品质量与安全学术研讨会上，武汉市农科院自主研发的“重金属快检神器”让300多位来自国家食品安全风险评估中心、业内知名检验检测机构等单位的代表赞叹不已。“把检测时间单位从‘天’缩减到‘分钟’，背后是重金属检测技术的创新。”该检测仪研发团队负责人、市农科院专家曾令文现场演示稻米检测流程，向围观代表展示着一份检测表，上面详具了稻米中所含的重金属成分及含量。曾令文介绍，谷物溶液中的铅镉等重金属物质含量不同，将表现出不同的电位、电导、电流、电量等电学量。通过电学量推导出铅镉含量的电化学分析法，检测仪得以突破传统检测方法定性有余、定量不足、时间太长等瓶颈。（会议代表体验重金属检测仪功效 ） 据了解，2017年国家推出“优质粮食工程”，健全粮食质量安全检验监测体系是保障粮食安全的重要一环。由于重金属含量此前不是粮食检测的必检项目，业界缺少现场快速检测的技术和产品。曾令文和他的团队经过三年研发攻关，粮食重金属检测仪今年开始进入推广应用阶段。据介绍，这款粮食重金属检测仪定价6万元，将主要针对粮食生产、加工企业和基层收购站点。曾令文表示，这款填补空白的产品率先入场，将在粮食重金属检测价值百亿的市场中赢得先发红利。曾令文同时告诉长江日报记者，他们正在面向普通市民家庭研发升级重金属检测仪器。未来将把重金属检测仪的检测范围扩展到食用油、茶叶、饮用水、乳制品等领域，检测指标扩大到砷、汞等重金属元素，争取在两年内做一部价格千元级别、上手更容易、检测更快速的重金属检测家用版本，并与手机APP实现互连，实时监测食品、饮用水重金属数据，为市民餐桌食品安全保驾护航。链接协和医院营养科主任蔡红琳：餐桌上的重金属污染不容忽视老话常说“吃什么补什么”，但美味下肚，吃进去的不一定是营养，可能也有重金属等有害物质。重金属是怎么潜入厨房的？对人体健康有何危害？“人类身处食物链顶端，人类活动造成环境中的重金属含量超标最终会反噬自身。”武汉协和医院营养科主任蔡红琳介绍，常见的有害重金属元素包括铅、汞、镉、砷等，进入人体的途径很多，但是主要来源是来自农残农药、工业废物。这些有害重金属残留在环境中，通过食物链的富集作用，最终被人类吸收。重金属中毒不可怕，可怕的是“温水煮青蛙”式的慢性中毒。在日本，几十年前就曾发现大量慢性镉中毒的“痛痛病”病例，患者会出现肾衰竭、骨质疏松、消化体系障碍等症状。蔡红琳说，如果突然大量摄取，会出现明显的急性中毒反应，及时处理后危害不大，但如果从粮食中长期小剂量摄取，平时很难发现，出现明显症状时，对人体的不可逆伤害已经形成。如果不慎重金属中毒，应该怎么处理？蔡红琳说，处理急性重金属中毒的常见手段主要有催吐、促排等，但这些手段对慢性中毒作用不大，对消费者来说，应当加强预防，从正规途径购买食品，尽量增加食谱多样性，保证充足的维生素C等抗氧化剂的摄入，增强对有害重金属的抵抗力。（记者刘峥 见习记者蔡梦娅 通讯员肖康飞）【编辑：刘思】（作者：刘峥 蔡梦娅)
    时间： 2019-09-16
    作者： 中科志康
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  • 广州生物院分子逻辑门生物传感研究取得进展

    近日，中科院广州生物医药与健康研究院曾令文研究组模拟电子逻辑门运算机理，利用ATP和凝血酶为两种输入信号，依赖核酸适体作为分子识别元件，试纸条检测卡是否出T线为输出信号(有T线说明是阳性结果，有输出信号；没有T线说明是阴性结果，没有输出信号)，成功构建了基于核酸适体-靶分子自组装生物分子逻辑门，用于小分子和蛋白的智能化快速检测。 组装的分子逻辑门可用于现场ATP或凝血酶的快速智能化分析，该装置具有很好的选择性，可便携式使用。相关成果于发表在Anal. Chem.（2012, 84 (15), pp 6321–6325）上。 该项目得到国家重大专项（2008ZX10004-004）、（2009ZX1004-109）的经费资助。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201208/W020120830356589673798.jpg基于核酸适体-靶分子自组装生物分子逻辑门

  • 广州生物院开发出一种单核苷酸多态性检测生物传感器

    近日，中科院广州生物医药与健康研究院曾令文研究组成功开发出一种基于核酸等温链置换反应技术、T4连接酶反应与胶体金技术的单核苷酸多态性检测的生物传感器。 该生物传感具有以下三个特点：1.简单，无需复杂的检测仪器，仅需室温反应；2.高灵敏度，单次反应可检测约6个核酸分子；3.高特异性，可区分单碱基突变。该生物传感器克服了传统检测方法的操作技术复杂、耗时长、需要特殊仪器等缺陷。 该生物传感器可用于检测/诊断由单核苷酸多态性引起的遗传病、耐药性病原微生物、肿瘤等疾病易感基因。相关成果于7月6日发表在国际著名学术期刊Chemical Communications，2012，48(68): 8547-8549。 该项目由国家重大专项（2008ZX10004-004）、（2009ZX1004-109）经费资助。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201208/W020120830533626771243.jpg单核苷酸多态性检测生物传感器

  • 食品与农产品中重金属元素和其他有毒有害物质检测专题

    食品与农产品中重金属元素和其他有毒有害物质检测专题时间：2015年6月18日（星期四）上午地点：国家会议中心307B主持人：张卓勇教授Theme Ⅴ: Topic of heavy metals and other toxic and harmful substances in food and agricultural productsTime: June 18（Thursday）,2015 morningLocation: China National Convention Center 307BHost: Professor Zhang Zhuoyong时 间内 容10 : 00-10 : 20报告题目：无机同位素稀释质谱法在食品安全计量中的应用报告专家：中国计量科学研究院 韦超副研究员Report speech : Application of inorganic isotope dilution mass spectrometry in food safety measurementReport expert: Deputy researcher of the Institute of measurement and research in China Wei Chao10 : 20-10 : 40报告题目：ICPMS测定茶叶中的稀土元素报告专家：江苏天瑞仪器股份有限公司 许少辉Report speech : ICPMS determination of rare earth elements in teaReport expert: Jiangsu Skyray Instrument Co., Ltd. Xu Shaohui10 : 40-11 : 00茶歇休息和参观展览会Coffee break and visiting the exhibition11 : 00-11 : 20报告题目：核酸生物传感器在重金属离子检测中的应用报告专家：中国科学院广州生物医药与健康研究院 曾令文研究员Report speech : Application of nucleic acid biosensor in detection of heavy metal ionsReport expert: Guangzhou Institute of biomedical and Health Sciences, Chinese Academy of Sciences Researcher Zeng Lingwen11 : 20-11 : 40报告题目：基于预富集—电化学检法测重金属的方法学研究报告专家：天津工业大学 王会才教授Report speech : Based on the method of electrochemical preconcentration method for measuring the heavy metal studyReport expert: Tianjin University of Technology Professor Wang Huicai11 : 40-12 : 00报告题目：原子荧光技术的过去、现在和将来报告专家：原北京吉天仪器有限公司董事长 刘明钟高工Report speech : The past, present and future of atomic fluorescence technologyReport expert: Chairman of the original Beijing Titan Instruments Co.,Ltd. Senior engineer Liu Mingzhong大会联系电话：010-82967508 丘峰

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