脱氧胞嘧啶核苷

DNA中的5-甲基胞嘧啶（5mC）是生物学领域基本的表观遗传标记，对调节基因表达至关重要。5mC不仅是多个生物学领域的研究重点，而且在临床上，5mC的异常甲基化模式与包括癌症在内的多种疾病的发生发展密切相关，为疾病的早期诊断和监测提供了有效的生物标志物。对5mC位点的精准检测对基础研究和疾病检测的准确性至关重要。尽管亚硫酸氢盐测序（BS-seq）技术在基础研究和临床上应用广泛，但目前用于5mC检测的常规BS-seq方法有明显缺陷：1）反应时间长，限制了其在临床上的快速检测。2）在高GC DNA区域或高度结构化的DNA（例如线粒体DNA），C到U的转化不完全，导致高背景和假阳性。3）DNA降解严重，对微量的样品如cell-free DNA（cfDNA）的检测带来挑战。4）常规BS处理造成非甲基化的区域优先降解，使得甲基化水平被高估。在临床上能用小量样品进行快速而准确地检测5mC一直是DNA表观遗传领域的一项挑战。而用于RNA m5C 检测的BS-seq同样困难重重。RNA的降解问题尤其严重。RNA的二级结构或稳定的RNA（比如tRNA）导致严重的高背景和假阳性。目前还缺乏准确有效的检测m5C的方法。2024年1月2日，芝加哥大学何川团队在 Nature Biotechnology 期刊发表了题为：Ultrafast bisulfite sequencing detection of 5-methylcytosine in DNA and RNA 的研究论文。该研究开发出了对微量DNA和RNA上的5-甲基胞嘧啶修饰进行快速，准确检测的测序方法——Ultrafast Bisulfite Sequencing（简称为UBS-seq）。何川课题组的戴庆博士根据BS-seq的机理以及由于BS反应而造成的DNA降解机制，发现用亚硫酸氢铵盐代替钠盐可以大大提高BS的效率，C能够在几分钟内完全转化为U而5mC保持不变（图1a），并且由于反应的时间大为缩短，DNA的降解也显著降低（图1b）。UBS-seq测序背景噪音比常规BS-seq降低10倍以上，并且UBS-seq整体转化效率更加一致（图1d）。图1：UBS-seq在DNA样品上的的转化效率UBS-seq不仅可以用于微量mESC基因组的测序，还可用于极少量细胞样品，甚至单细胞，在背景噪音和假阳性等方面要比常规BS-seq低得多。研究团队进一步应用UBS-seq来比对早期结直肠癌病人组和对照组的血液中提取的cfDNA 样品，发现明显的甲基化区别。这些结果显示UBS-seq在寻找5mC作为疾病的早期诊断的指标方面具有广泛的应用前景。另外，由于具有快速且能减少DNA的降解而特别适用于小量样品的特点，UBS-seq在从少量样品中检测已知的5mC疾病指标，以及在临床快速诊断和手术中的实时决策方面，具有独特的优势和应用前景。除了快速准确检测DNA中的5mC外，UBS-seq也可以用于快速准确检测RNA中的m5C。m5C广泛存在于多种类型的RNA中，影响细胞功能，并在多种癌症中发挥重要作用。然而，由于缺乏灵敏、准确的定量测序方法，m5C在不同RNA类型上的位置及化学计量一直有争论。与DNA中的5mC相比，mRNA中m5C的修饰位点以及修饰水平要低得多，因此如何避免常规 BS-seq中所产生的假阳性，降低RNA降解从而精准地检测到m5C位点并定量其修饰比例，一直是 RNA BS-seq 的主要挑战。研究人员进一步优化了UBS-seq 的配方，发现在98度下加热9分钟后，rRNA上所有的C位点的未转化率（背景噪音）仅有1%，而两个已知的m5C位点的未转化率（阳性信号）高达95%（图2a）。UBS-seq在rRNA样品上的准确性大大优于几种已发表的m5C BS-seq 方法（图2b）。随后研究团队将UBS-seq应用于具有复杂二级结构的tRNA，检测并且观察到NSUN2修饰位点的修饰比例能响应NSUN2基因的敲除（图2c），进一步验证了BS-seq的有效性和准确性。研究人员用UBS-seq对HeLa和HEK293T的mRNA进行了测序，发现了近两千多具有保守序列模式的位点（图2d）。随着NSUN2基因敲除，绝大多数m5C位点的修饰比例下降（图2e）。当把NSUN2的基因再转入敲除的细胞后，m5C位点的修饰比例又回升了（图2f）。这些结果证明了m5C UBS-seq 方法不仅非常灵敏高效，而且非常准确。为研究m5C的生物功能提供了有力的工具。图2：UBS-seq在RNA样品上的的转化效率，以及不同类型RNA上m5C位点的检测何川教授的团队近年来相继开发出了SAC-seq用于定量检测m6A，BID-seq用于定量检测等测序新方法，极大的促进了表观转录学领域的发展。随着UBS-seq的发表，将会进一步促进m5C的生物功能的研究，并和SAC-seq，BID-seq一起引领RNA表观转录组领域步入新的阶段。

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脱氧核糖核酸（DNA）是生命体的遗传物质，决定生物的特征和多样性。生命的遗传信息存储在由腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）四种碱基组成的DNA序列中。1977年前苏联科学家在感染蓝细菌的一株噬菌体中发现由2,6-二氨基嘌呤（Z）、G、C、T组成的DNA，该类特殊DNA中的Z完全取代了正常的A，且Z与T配对形成更稳定的三个氢键，极大地改变了DNA的物理化学特征。长期以来，特殊DNA的合成机制及存在的普遍性和生理意义一直是未解之谜。　　国家重点研发计划“合成生物学”重点专项“新天然与人工产物的定向挖掘和高效合成的平台技术”项目在该特殊DNA的合成机制研究上取得重大进展。天津大学研究团队联合上海科技大学、美国伊利诺伊大学等研究团队，解析了该特殊DNA的合成机制，其中包括关键酶参与的2,6-二氨基嘌呤脱氧核糖核苷酸（dZTP）的生成和脱氧腺苷三磷酸（dATP）的消除，并发现这种特殊DNA遍布全球，大量能感染细菌的噬菌体都含有这种DNA。该研究还发现该特殊DNA可以规避识别位点中含有A的限制性内切酶的切割，因此含有该种特殊DNA的噬菌体可以逃避宿主的免疫防御从而具有进化优势。　　该项重大发现对生命起源、物种进化、系统生物学的研究具有重要理论意义，在超级耐药菌感染的治疗、绿色无抗生素畜牧饲料和食品保存技术开发、新型纳米材料制备、DNA信息存贮等领域具有潜在应用价值。该研究成果近期发表在《Science》杂志上。 　　论文链接：https://science.sciencemag.org/content/372/6541/512.full　　注：此研究成果摘自《Science》杂志，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。

生物科技公司Moderna Therapeutics 雄心勃勃，且资金充沛。图片来源：Paddy Mills 　　在两年半前的一次早餐会上，英国制药巨头阿斯利康有限公司新任首席执行官Pascal Soriot和一家药物研发公司合作达成他上任后的第一单生意。Soriot的合作对象是美国马萨诸塞州坎布里奇市一家名不见经传的生物技术公司&mdash &mdash Moderna Therapeutics。这单生意的价值达到4.2亿美元，如此高额的投资对于一种刚开始起步的制药技术来说可谓不同寻常，况且这项技术还未经过临床人体测试。 　　对于Moderna来说，这笔投资仅是大量巨额投资中的一项。仅在今年1月，该公司就宣布从若干投资者处获得5亿美元，如此一来，该公司投资额已超过10亿美元，使其成为迄今为止药物研发领域接受风险投资额最高的私人公司。 　　&ldquo 这件事可谓口口相传。&rdquo 坎布里奇市一家生物技术孵化器LabCentral公司经营者Johannes Fruehauf说，&ldquo 有这样巨大、惊人的投资额度，人们很难不这么做。&rdquo 　　投资人对Moderna公司技术的青睐十分明显，然而，尽管该公司商业投资遥遥领先，却仍面临许多棘手难题，如技术专利问题及其他基于信使核糖核酸的药物曾面临的问题等。究竟该公司能否实现其预期产值，对此分析人士也难作定论。 　　诞生缘由 　　从研究论文看，信使核糖核酸疗法似乎很容易。如果一些人不能产生某种足够的蛋白或是制造出一种有损伤的蛋白，医生就可以给患者的细胞中注射具有替代性蛋白编码的信使核糖核酸。和其他基因疗法类似，这样做可以避免基因发生永久性混乱。 　　然而，如果说生长因子、抗体以及其他复杂的&ldquo 生物&rdquo 药物可以通过生物工程细胞安全制造，这种药物却仅局限于分泌分子。另外，基于信使核糖核酸的疗法还可以制作出作用于细胞内部的蛋白。&ldquo 信使核糖核酸的释放可以重新改造人体作为一个加工厂处理许多疾病的方式。&rdquo 马萨诸塞州波士顿RA资本管理公司合作人Peter Kolchinsky说，该公司也是Moderna的投资方之一。 　　但是信使核糖核酸的释放却有些棘手。上世纪90年代初期，科学家首次证实，注射信使核糖核酸之后，可以在小鼠和大鼠体内产生相应的蛋白。但是蛋白的产量却很低，而且转瞬即逝 另外信使核糖核酸似乎也过于不稳定，不适宜制药。数年后，研究人员还认识到，实验室合成的信使核糖核酸在注射后，容易激发生物体免疫攻击，产生潜在的危险性炎症应答。 　　Moderna的相关技术可以追溯至波士顿儿童医院干细胞生物学家Derrick Rossi的实验室研究。Rossi与博士后Luigi Warren曾尝试利用信使核糖核酸让细胞&ldquo 多能化&rdquo ，从而产生许多细胞种类。为了避免引起炎症，研究人员用假尿嘧啶核苷和5-甲基胞苷替换了核糖核酸分子的一些构建模块&mdash &mdash 即核苷的尿苷和胞嘧啶核苷。这让核糖核酸变得更像一种可以自我复制的细胞，因为诸如细菌等入侵者通常不能在其自身的信使核糖核酸上产生类似的基因编辑。 　　这种办法生效了。2010年，Rossi和Warren对其生成干细胞的方法进行了注册，相关成果随后也发表于学术期刊。这项工作引起了麻省理工学院一位卓有声望的生物工程师和企业家Robert Langer以及坎布里奇市科技投资公司旗舰风险公司执行官Noubar Afeyan的注意。随后，Rossi和Langer又拉来了另外一位合作者&mdash &mdash 原哈佛大学医学院心血管生物学家、现在瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院工作的Kenneth Chien。 　　2010年9月，他们携手创建了Moderna。公司的名字源自Rossi的想法&mdash &mdash 一个由&ldquo 修饰&rdquo (modified)与&ldquo 核糖核酸&rdquo (RNA)构成的混合词。 　　专利拦路 　　然而，Moderna头上却仍然悬着一把&ldquo 达摩克利斯之剑&rdquo ：专利权的纷争。 　　费城宾夕法尼亚大学遗传生物学家Katalin Karikó 和Drew Weissman发表的文章和Moderna的技术专利有很大重合性，Karikó 两人也曾利用假尿嘧啶核苷和5-甲基胞苷让试管和小鼠体内的信使核糖核酸在细胞防御系统面前几乎&ldquo 隐形&rdquo 。 　　Karikó 两人在2005年就申请了用于医疗目的的相关专利，而且还创建了一个叫作RNARx的公司，该公司曾收到美国政府小企业资助经费近90万美元。然而，部分出于研究人员和宾夕法尼亚大学在知识产权方面的争议，该公司的研究被终止，学校最终把知识产权出售给了威斯康星州一家名为Cellscript的企业。 　　Karikó 和Weissman的专利对Moderna构成了威胁。2010年，来自旗舰风险投资公司&mdash &mdash 当时参与孵化Moderna的公司之一 &mdash &mdash 的一项内部评估称，如果科学家不能研制出假尿嘧啶核苷和5-甲基胞苷的替代物，&ldquo 我们公司的技术可能会受到宾夕法尼亚州立大学的限制&rdquo 。 　　因此，Moderna需要找到一个回避该专利的方法，任务降临在该公司首个雇员Jason Schrum的头上。作为一名核酸生物化学家，Schrum开始检测同种类的修饰核苷。大多数修饰核苷都不适用，但最终Schrum仍然找到了一种假尿嘧啶核苷的变体：1-甲基假尿嘧啶核苷。去年美国专利商标局向Moderna授予了使用1-甲基假尿嘧啶核苷的专利，然而宾夕法尼亚大学同样获准了一项包括许多同样核苷在内的专利。 　　尽管如此，知识产权的不确定性并未冲击到Moderna的投资人。Kolchinsky表示，专利纷争可能是一个痛苦且昂贵的过程，但问题最终一定会被解决，Moderna也有充足的时间做这一切。另外，该公司银行账户中的经费也很充足&mdash &mdash 据推测达9亿美元，因此它可以继续签约制药合作伙伴，同时在科学投资上比其竞争对手花费更多钱。单说今年，Moderna计划在研究和开发领域分别投资1.5亿美元和1.8亿美元，远超其他信使核糖核酸制药公司。 　　&ldquo 引资之王&rdquo 　　Moderna蓬勃的发展动力离不开一个人：董事长Sté phane Bancel。&ldquo 他是一个销售天才。&rdquo 2012年前一直在该公司工作的科研人员Justin Quinn说。 　　在担任法国诊断技术公司bioMé rieux执行官5年之后，Bancel在2011年7月加入该公司，Afeyan曾反复邀请他经营旗舰风险投资旗下的公司，但是Bancel对大多数项目&mdash &mdash 聚焦某一疾病领域的新公司&mdash &mdash 都不感兴趣。 　　而Moderna有所不同：它具有重建制药行业的前景。对于能说会道、衣着时尚的Bancel来说，&ldquo 如果一家新公司具有真正的发展潜力，就很值得迎接职业挑战、面对薪资减少的风险。&rdquo Afeyan说。 　　Bancel很快就开始集资，并且获得极大成功，尽管一些人质疑他的策略。此前在Moderna公司工作的一名不愿具名的科研人员表示，Bancel利用他的领袖气质和人际关系以及公司合作者的影响力让投资人和合作方相信Moderna平台的独特之处，但同时却会掩饰公司面临的任何知识产权威胁。&ldquo 他做了大量的工作说服投资人向公司投资，但是其中的技术可以说100%都不是该公司自有的。&rdquo 这位前员工说。 　　作为回应，Bancel表示，Moderna的投资者在开支票之前当然作过考察：&ldquo 现在的投资公司都很精明。&rdquo 他表示，通过自主研发以及合作研究，Moderna正在探索若干项技术，但是他并未透露具体细节。&ldquo 18个月后，人们看到我们的专利后，就会知道我们现在在做什么。&rdquo 他颇有些神秘地说。 　　&ldquo 猛兽&rdquo 之志 　　在井然有序的坎布里奇总部，Moderna正在从头到脚购置最佳仪器武装自己的实验室。在其三楼的一个实验室中坐落着一套Bancel称之为&ldquo 猛兽&rdquo 的设备：一套每天可以在非人灵长类动物中进行50例信使核糖核酸检测的自动化设备。Moderna还计划今年晚些时候购置一套可以检测人类信使核糖核酸的设备。 　　目前，Moderna的资源可以使该公司启动50多项药物研发项目，其中大多数是和外部制药合作者共同进行，但是该公司也有3个资助经营的研发公司： Onkaido、Valera和Elpidera，分别聚焦于肿瘤、传染病和罕见病。Bancel表示，Valera将首先进行临床转移转化。&ldquo 到2016年，我们将会拥有现存所有治疗领域的试点。&rdquo 他说。 　　但是并不能保证临床上的成功。&ldquo 它可能会像此前信使核糖核酸研究领域遇到的问题一样。&rdquo 一位独立的生物技术咨询师James McSwiggen说，他曾与Moderna作过合作。其他基于核糖核酸的药物，如反义疗法、核糖核酸干预以及近来的微型核糖核酸技术等均达到了产业繁荣期，但是在展示其真正的临床效用之前，它们也曾经历过许多艰难困境。 　　Bancel对Moderna的期望是，让该公司迅速成长壮大，使其他任何对手都不足以与其抗衡。&ldquo 我们希望的公司是，如果你想从现在开始在5年之内研制出一种信使核糖核酸类的药物，你一定会拿起电话打给Moderna。&rdquo Bancel说，对于批评人士的观点，他表示：&ldquo 我知道一些人不高兴，我了解一些人很妒忌，我明白这一切，但这就是生活。&rdquo

拥有300多年历史的默克公司，作为较早进入色谱产品研究和生产的厂家，从1969年推出色谱柱产品以来，一直不断推陈出新。不仅如此，随着对Sigma-Aldrich的收购，两大品牌强强联手，默克现拥有丰富的液相色谱柱产品，每个系列色谱柱各具特色。 Supelco液相色谱柱全产线 Supel™ Carbon系列是一款新型石墨化碳基质的色谱柱，填充单分散全多孔石墨化碳填料，采用石墨极性保留效应（PREG）机理，允许反相条件下，提高极性和带电化合物的保留，有助于几何异构体分离。色谱柱粒径2.7 µm，孔径200 Å，比表面积155 m2/g，可与任意溶剂兼容，pH耐受范围宽1-14，耐温上限250摄氏度，耐压上限700bar，适于U/HPLC分析。此前，我们分享了如何采用Supel™ Carbon液相色谱柱对维生素D2/D3代谢物和 苯甲酸异构体进行分析。那除此之外，Supel™ Carbon还能分析哪些化合物呢？本期就为大家揭晓其在核苷、氨基酸分析中的广泛应用。 应用案例1：非衍生法检测12种核苷类化合物核苷类化合物是核酸的组成部分、抗逆转录病毒药物的活性药物成分、某些疾病的生物标记物，结构相近，极性非常大，在常规反相色谱柱上很难保留，给检测带来很大挑战。在非衍生条件下，采用新型石墨化碳基质的Supel™ Carbon系列色谱柱可同时识别12种核苷化合物，为客户提供更好的分析方法。 序号化合物名保留时间 (min) 1ß-假尿苷 (25 µg/mL)5.34623-甲基胞苷甲基硫酸酯 (100 µg/mL)5.7913胞嘧啶核苷 (50 µg/mL)5.9824尿嘧啶核苷 (25 µg/mL)7.32852' -O-甲氧基胞苷 (20 µg/mL)8.28365-甲基胞苷 (100 µg/mL)9.30771-甲基腺苷 (25 µg/mL)9.53085-甲基尿苷 (50 µg/mL)11.6419肌苷 (25 µg/mL)12.130107-甲基鸟苷 (25 µg/mL)12.725112-硫代胞苷 (10 µg/mL)13.57112鸟苷 (25 µg/mL)14.203 应用案例2：非衍生法检测17种氨基酸：氨基酸在常规反相色谱柱上很难保留，分子中大部分取代基团无紫外吸收，因此对氨基酸分析存在巨大挑战。常用的分析方法是将氨基酸衍生后进行分离，但检测结果受衍生过程、样品基质影响较大。采用新型石墨化碳基质的Supel™ Carbon系列色谱柱，在非衍生条件下，可同时识别17种氨基酸，提高柱寿命，降低客户分析成本。 分析物：1甘氨酸 (GLY)、2丝氨酸 (SER)、3丙氨酸 (ALA)、4苏氨酸 (THR)、5天冬酰胺 (ASN)、6半胱氨酸 (CYS)、7天冬氨酸 (ASP)、8脯氨酸 (PRO)、9谷氨酰胺 (GLN)、10谷氨酸 (GLU)、11缬氨酸 (VAL)、12赖氨酸 (LYS)、13亮氨酸 (LEU)、14甲硫氨酸 (MET)、15异亮氨酸 (ILE)、16组氨酸 (HIS)、17精氨酸 (ARG) 产品列表产品规格货号Supel™ Carbon分析柱2.1mm*50mm59984-USupel™ Carbon分析柱2.1mm*100mm59986-USupel™ Carbon分析柱2.1mm*150mm59987-USupel™ Carbon分析柱3.0mm*50mm59991-USupel™ Carbon分析柱 3.0mm*100mm59993-USupel™ Carbon分析柱 3.0mm*150mm59994-USupel™ Carbon分析柱4.6mm*50mm59997-USupel™ Carbon分析柱4.6mm*100mm59998-USupel™ Carbon保护柱套装2.1mm*20mm59982-USupel™ Carbon保护柱套装3.0mm*20mm59989-USupel™ Carbon保护柱套装 4.0mm*20mm59996-USupel™ Carbon保护柱芯2.1mm*20mm59981-USupel™ Carbon保护柱芯3.0mm*20mm59988-USupel™ Carbon保护柱芯4.0mm*20mm59995-USupel™ Carbon保护柱套/59999-U了解更多Supel™ Carbon色谱柱

脱氧剂主要应用于食品、饮料和药品等行业，它帮助提高包装的性能及提供所需的保质期。脱氧剂吸收包装中的氧气，使包装内呈无氧状态，因此产品得以保持保鲜。另外脱氧剂可以有效地抑制霉菌和需氧菌的生长，延长产品货架期。作为产品保鲜的材料，脱氧剂与产品装在同一包装中，测试这种状态下的包装材料的透氧性会非常耗时，必须在常规消耗脱氧剂和无脱氧剂两种状态下测量氧气传输率 (OTR)，以全面了解产品在整个生命周期内的包装性能。含脱氧剂包装材料检测确保包装性能符合预期的货架期在实践中，脱氧剂可以以多孔小袋、包装内涂层的形式出现，也可以内置于聚合物中，如瓶壁或瓶盖衬里。无论是哪种形式，都必须在消耗脱氧剂之前和之后测试氧气透过率，以确定与没有脱氧剂的原始包装相比的有效脱氧能力。这种类型的渗透测试需要更长的时间来完成，因为他们必须等待脱氧剂完全的被耗尽。这通常会在实验室中造成瓶颈。有三种方法可以帮助缓解这类包装测试的瓶颈。 01.更高的温度下测试高温加速氧气和脱氧剂之间的化学反应。通常温度每升高10°C，估计的OTR就增加一倍，从而减少脱氧剂耗尽所有氧气的总时间。 02.较高的氧气浓度下测试扁平样品如果使用100%的氧气代替室内空气 (20.9% 氧气) 进行测试，则可以消耗更多的氧气分子。与使用室内空气测试所需的时间相比，这将导致测试时间缩短约20%。 03.离线预处理系统以上两种方法都可以“加速”脱氧剂的消耗以减少整体测试时间，在比较不同的涂层、涂层方法或脱氧剂材料层时，它们可以提供有用的数据。但是对于实际产品来说，这两种方法都有实施的限制性。MOCON离线预处理系统提供真实的测试条件，可与仪器同步运行。仪器用于测试，而消耗脱氧剂所需的时间可以离线完成，这提高了实验室的测试效率。MOCON提供可离线预处理的包装测试解决方案离线预处理系统提供了最真实的测试条件，同时缓解了仪器测试瓶颈。可按照下列步骤操作：• 测试完全相同的不含脱氧剂的包装作为参考样品，这将提供基本的OTR水平和测试时间• 对使用脱氧剂的包装进行初始OTR评估。由于包装内含脱氧剂，测试数据可能低于检测限• 当到达参考样品的测试时间时停止测试• 相同条件下开始离线预处理• 定期将包装重新连接到仪器并检查OTR水平• 直到OTR与参考样品测试结果相同或接近（向上滑动可查看）延迟渗透曲线显示脱氧剂的效果注：了解脱氧剂的吸收能力有助于估计离线预处理的时间。另外，许多脱氧剂会被水分激活，在指定的RH条件下进行OTR测试至关重要。 方案优势：• 在没有加速条件的情况下，离线预处理进行真实的脱氧剂包装样品测试• 当样品离线预处理时，仪器可以测试其他样品，提高实验室效率• MOCON OX-TRAN 2/40包装件测试分析仪带有可选的预处理架或PackRack夹具，满足不同形状的包装的离线预处理MOCON OX-TRAN 2/40包装件OTR分析仪带预处理架选项对带有脱氧剂的包装进行渗透测试整个过程需要很长的测试时间。MOCON提供离线预处理的包装测试解决方案：不仅提升仪器测试效率，还满足提供准确和一致的测试结果，提高了实验室的经济效率。

恒创立达产品介绍： 急速脱氧在线随时膜脱气仪和排液，没有容量限制，最小250ml，主要对纯水、蒸馏水进行脱气。主要特点：1.设计简便界面：高分辨率液晶屏显示和触控操作，交互界面简单直观。单人即可独立完成溶出介质脱气和加注工作。2.在线加热功能：溶出介质在进行脱气前进行预加热（极限可达45℃ ) ，提高了脱气效率。同时节约了溶出介质在溶出仪中的加热等待时间。3.高精度供液系统：溶出介质加注体积精度为设定体积的±3%4.可处理多种溶出介质：溶出实验常用的纯水、蒸馏水。6.可变温度设定功能：温度调节范围为室温到45℃7.易于维护和保养，机内所有配件可快速更换及维护。 技术指标：定量分配体积容量：无容积限制，设定精度0.1L体积分配精度值：±3%加热功率：1500W可大加热能力：极限可达45°C的供液温度（视初始温度而定）温度精确度值：±1°C极大真空度：-96.0KPa脱气效果：目标含氧量≤2.8mg/l过滤器：前置40um/25um/20um金属丝网过滤器可选外型尺寸：主机500*340*295( mm）创新点：1.设计简便：高分辨率液晶屏显示和触控操作，交互界面简单直观。单人即可独立完成溶出介质脱气和加注工作。 2.在线加热：溶出介质在进行脱气前进行预加热（最高可达45℃ ) ，提高了脱气效率。同时节约了溶出介质在溶出仪中的加热等待时间。 3.高精度供液：溶出介质加注体积精度为设定体积的± 3% 急速脱氧在线随时膜脱气仪

直接测定DNA合成是细胞增殖检测的最准确方法之一，是测定物质毒性、评估药物安全评价、细胞健康的基本方法，其中以前常用的方式是利用胸腺嘧啶核苷酸类似物&mdash &mdash BrdU进行检测。因为在细胞周期的S期，和细胞一起孵育的BrdU能掺入DNA分子中，再结合BrdU抗体与渗入DNA的BrdU特异性结合，就能够检测到DNA复制活跃的细胞。 但BrdU有一大缺点，就是需要变性DNA后才能与抗体结合，但这就破坏了DNA双链结构，影响了其他染料的结合染色，导致染色弥散，准确性降低等问题。哈佛大学医学院细胞生物学家Adrian Salic就认为：&ldquo 为了能够暴露BrdU的抗原表位，必须用高浓度的盐酸，乙酸或酶解，但经历了如此严重的处理后，细胞原本精巧细致的结构在显微镜下就变得惨不忍睹了。&rdquo 事实上，现在有一种新的检测方法能避免这种情况的发生&mdash &mdash EdU检测。EdU （5-乙炔基-2&rsquo 脱氧尿嘧啶核苷）也是一种胸腺嘧啶核苷类似物，但其连有的炔羟基团在天然化合物中很少见，在细胞增殖时能够插入正在复制的DNA分子中，基于EdU与染料的共轭反应可以进行高效快速的细胞增殖检测分析，可以有效地检测处于S期的细胞百分数。与传统的免疫荧光染色（BrdU）检测方法相比，更简单，更快速，更准确。EdU只有BrdU抗体大小的1/500，在细胞内更容易扩散，不需要严格的样品变性（酸解、热解、酶解）处理，有效地避免了样品损伤，有助于在组织、器官的整体水平上观测细胞增殖的真实情况，具有更高的灵敏度和更快的检测速度。Adrian Salic特别强调：&ldquo 与传统的免疫荧光染色不同，EdU反应能在几分钟内完成，且不需要进行严格的样品变性处理，使得组织成像更简单易行。&rdquo 细胞增殖检测方法基于EdU与Apollo？荧光染料的完美结合准确检测新合成的DNA，简单，快速，准确。这种检测方法非常快速，且只需简单的几个步骤，因此也适用于高通量筛选试验，如在药物筛选中检测加药后细胞的活力。 图1 BrdU 与EdU 检测原理示意图 表1 BrdU 与EdU 检测优缺点比较 图2 BrdU 需要DNA 变性后才能与抗体结合，导致BrdU、Hoechst 染色弥散，边缘模糊不清； 而EdU 边缘清晰完整，检测更灵敏、更准确EdU可以检测新合成的DNA，而EU则可以检测新合成的RNA。EU是一种尿嘧啶核苷类似物，能够在RNA转录时期代替尿嘧啶（ U ）渗入正在合成的RNA分子，基于EU与Apollo？荧光染料的特异性反应进行RNA检测。EU能够在体内和体外水平检测时间和空间上RNA合成的变化，能够更方便地研究RNA转录位点，结合相关抗体标记能够检测与RNA有相互作用的蛋白。结合EdU和EU进行检测新合成的DNA和新合成的RNA，可以深入开展细胞增殖、细胞周期、细胞毒性、DNA复制及修复、信号通路等方面的研究。

西班牙科学家在最新出版的《细胞》杂志上撰文指出，或许存在着第六种碱基&mdash &mdash 甲基腺嘌呤(mA)，其主要作用是确定表观基因组的性质，并因此在细胞的生命过程中发挥重要作用。 　　脱氧核糖核酸(DNA)是遗传物质的主要组成成分，一般认为，它由A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)和T(胸腺嘧啶)四种碱基结合而成，这些碱基组合成数千种可能的排序，从而提供了遗传多样性，使得活体生物呈现出多种多样的面貌和功能。 　　上世纪80年代初，由这四种&ldquo 经典&rdquo DNA碱基组成的家族中迎来了第五名成员：甲基胞嘧啶(mC)，其源于胞嘧啶。mC的出现引发了科学家们极大的关注，并获得了广泛的研究。上世纪90年代后期，mC被广泛看成是表观遗传机制的主要原因：它能够根据每个组织的生理需要，打开或关闭基因。而且，随着研究的进一步深入，科学家们现在知道，作为一种重要的表观遗传修饰，mC参与基因表达调控、X-染色体失活、基因组印记、转座子的长期沉默和癌症的发生。 　　据每日科学网4日报道，西班牙Bellvitge生物医学研究所表观遗传学和癌症生物学计划负责人、巴塞罗那大学遗传学教授曼奈· 埃特雷在《细胞》杂志上发表文章，描述了第六种碱基&mdash &mdash mA存在的可能性，他认为，这种碱基也帮助确定表观基因组，并因此在细胞生命过程中发挥着重要作用。 　　埃特雷在论文中表示：&ldquo 早在数年前，我们就知道，在我们生物学上的远亲&mdash &mdash 细菌的基因组内就存在mA，主要作用保护其免受其他生物体遗传物质的入侵，但当时科学家们认为，这一现象只出现在原始细胞内。&rdquo 　　埃特雷继续解释说：&ldquo 现在《细胞》杂志发表的三篇论文表明，藻类、蠕虫以及苍蝇都拥有mA，这些生物的细胞像人体细胞一样都是真核细胞，说明人体细胞内也可能拥有第六种碱基。研究表明，mA的主要功能是调控某些基因的表达，因此，构成了一种新的表观遗传标记。在我们所描述的这些基因组内，mA的浓度都很低，但随着拥有高灵敏度分析方法的发展，使得这项研究成为了可能。除此之外，mA可能也在干细胞和发育初期发挥重要作用。&rdquo 　　研究人员表示，他们接下来打算对相关数据进行确认，以厘清是否包括人在内的哺乳动物也拥有这第六种碱基以及其作用究竟是什么。

DNA的基本元素包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和脱氧尿嘧啶（dU），然而目前还无法从单碱基分辨率水平上检测dU，严重影响了对dU功能的理解。近期，我国科学家研发出在单碱基分辨率水平上精准检测dU的新技术，研究成果发表在《Journal of the American Chemical Society》期刊，标题为“UdgX-Mediated Uracil Sequencing at Single-Nucleotide Resolution”。　　该方法被命名为Ucaps-seq法（UdgX cross-linking and polymerase stalling sequencing）。研究人员利用从耻垢分枝杆菌中发现的新型糖苷酶UdgX，特异性地识别和切除DNA中的dU，形成的缺口与对应的核糖形成共价键，从而将其捕获。由于DNA高保真聚合酶碰到UdgX标记的dU缺口能原地“停车”，研究人员利用的DNA高保真聚合酶这一特性进一步确认了dU的位置。最后，结合高通量测序技术将“停车”信号放大，从而在单碱基水平上精准定位dU在DNA乃至基因组上的位置。　　Ucaps-seq法是国际上第一个酶法检测DNA中的dU碱基的技术，灵敏性好、特异性强、分辨率高，将大大推进核酸序列检测、遗传密码破译和人类对核酸的认知。　　注：此研究成果摘自《Journal of the American Chemical Society》期刊原文章，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。 　　论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c11269

根据标准化工作的总体安排，现将申请立项的《猫砂》等108项轻工行业标准计划项目予以公示（见附件1），截止日期为2023年6月12日。如对拟立项标准项目有不同意见，请在公示期间填写《标准立项反馈意见表》（见附件2）并反馈至我部，电子邮件发送至qgbz445@163.com（邮件注明：轻工行业标准立项公示反馈）。联系电话：010-68396445附件: 1. 2023年6月轻工行业标准制修订计划（征求意见稿）2.标准立项反馈意见表中国轻工业联合会质量标准部2023年6月6日 相关标准如下：序号体系编号标准项目名称代替标准项目周期（月）标准化技术组织1210000003000000005CP聚合级γ-氨基丁酸24中国轻工业联合会2210000003000000006CP生物基聚丁内酰胺24中国轻工业联合会3041010001000000007JC轻工机械 智能化通用技术要求24全国轻工机械标准化技术委员会4045510003050000001CP降膜式蒸发器QB/T 1163-200018全国食品加工机械标准化技术委员会5045510003050000002CP外循环列管式真空蒸发器QB/T 1829-199318全国食品加工机械标准化技术委员会6045510001000000011JC乳品机械名词术语QB/T 3921-199918全国食品加工机械标准化技术委员会7045510001000000010JC乳品机械型号编制方法QB/T 1823-199318全国食品加工机械标准化技术委员会8084100006020399002CP金属保温饭盒24全国金属餐饮及烹饪器具标准化技术委员会9081740101040100055CP旅行剪刀QB/T 1234-199118全国五金制品标准化技术委员会日用五金分技术委员会10201190720010105001CP冷库保温门24全国制冷标准化技术委员会冷藏柜分技术委员会11093770003010000011CP玻璃容器 化妆品瓶罐24全国日用玻璃标准化技术委员会12152950001000000024GL食盐安全信息追溯体系规范QB/T 5279-201818全国盐业标准化技术委员会13061410403040500177CP滤嘴棒纸QB/T 2689-201518全国造纸工业标准化技术委员会14041010201010200020CP连续式软管吹瓶机24全国轻工机械标准化技术委员会制酒饮料机械分技术委员会15041010201010100059CP白酒灌装旋盖一体机24全国轻工机械标准化技术委员会制酒饮料机械分技术委员会16041010201010200002CP饮料灌装旋盖机QB/T 2371-199818全国轻工机械标准化技术委员会制酒饮料机械分技术委员会17041010201019900021CP果蔬汁(含颗粒)饮料热灌装生产线QB/T 4441-201218全国轻工机械标准化技术委员会制酒饮料机械分技术委员会18140640014030800025CP植物提取物 螺旋藻多糖24全国食品工业标准化技术委员会19140640000040200011FF食品中L-阿拉伯糖的测定24全国食品工业标准化技术委员会20140640001040000105FF乳制品中A2型β-酪蛋白的测定24全国食品工业标准化技术委员会21140640016050000025GL芒果粉加工技术规程24全国食品工业标准化技术委员会22140640016040000026FF大蒜制品中蒜氨酸的测定24全国食品工业标准化技术委员会23140640014030400026CP抗性淀粉24全国食品工业标准化技术委员会24140640011050000001GL灵芝孢子油加工技术规范24全国食品工业标准化技术委员会25140640001050000100GL婴幼儿配方乳粉行业产品质量安全追溯体系规范QB/T 4971-201818全国食品工业标准化技术委员会26140640001040000101FF生乳及纯奶中钙的快速测定方法24全国食品工业标准化技术委员会27140640001040000102FF乳及乳制品中低聚果糖的检测24全国食品工业标准化技术委员会28140640001040000103FF乳及乳制品中蛋白酶活力的检测24全国食品工业标准化技术委员会29140640001040000104FF生乳及液态乳中脂肪酶活力的检测24全国食品工业标准化技术委员会30140640019040101029GL预制菜加工技术规范24全国食品工业标准化技术委员会31140640000040200017FF食品中叶酸的测定 预包被微孔板式微生物法24全国食品工业标准化技术委员会32140640000040200018FF食品中泛酸的测定 预包被微孔板式微生物法24全国食品工业标准化技术委员会33140640000040200012FF食品及食品生产过程中致敏原的测定 第1部分：麸质致敏原的免疫分析检测方法24全国食品工业标准化技术委员会34140640000040200013FF食品及食品生产过程中致敏原的测定 第2部分：乳致敏原的免疫分析检测方法24全国食品工业标准化技术委员会35140640000040200014FF食品及食品生产过程中致敏原的测定 第3部分： 花生致敏原的免疫分析检测方法24全国食品工业标准化技术委员会36140640000040200015FF食品及食品生产过程中致敏原的测定 第4部分：蛋致敏原的免疫分析检测方法24全国食品工业标准化技术委员会37140640000040200016FF食品及食品生产过程中致敏原的测定 第5部分：芝麻致敏原的免疫分析检测方法24全国食品工业标准化技术委员会38140640017030600005CP素肉 第4部分：熏煮素肉24全国食品工业标准化技术委员会39140640017030700006CP素肉 第5部分：素肉干24全国食品工业标准化技术委员会40140640019020100005CP方便菜肴QB/T 5471-202018全国食品工业标准化技术委员会41140640019030100026FF预制菜肴消费者喜好测试规范24全国食品工业标准化技术委员会42140640019030100027FF预制菜肴感官货架期确定规程24全国食品工业标准化技术委员会43140640019030100028FF预制菜肴感官品质评价规范24全国食品工业标准化技术委员会44140640014030500027CP食用食叶草粉24全国食品工业标准化技术委员会45140640014050000028GL食用食叶草粉生产技术规范24全国食品工业标准化技术委员会46140640007040218033CP氨基酸、氨基酸盐及其类似物 第18部分：L-组氨酸及其盐酸盐24全国食品工业标准化技术委员会47140640007040123034CP氨基酸、氨基酸盐及其类似物 第23部分：羟脯氨酸24全国食品工业标准化技术委员会48140640007040124035CP氨基酸、氨基酸盐及其类似物 第24部分：四氢甲基嘧啶羧酸24全国食品工业标准化技术委员会49140640007040126036CP氨基酸、氨基酸盐及其类似物 第26部分：麦角硫因24全国食品工业标准化技术委员会50140640007040127037CP氨基酸、氨基酸盐及其类似物 第27部分：N-乙酰基-L-半胱氨酸24全国食品工业标准化技术委员会51140640007040128038CP氨基酸、氨基酸盐及其类似物 第28部分：L-丙氨酰-L-谷氨酰胺24全国食品工业标准化技术委员会52140640007050102005CP核苷（酸）及其衍生物 第2部分：胞嘧啶核苷24全国食品工业标准化技术委员会53140640007070100084CP乳酸菌类后生元24全国食品工业标准化技术委员会54140640007089900006CP酵素制品通则24全国食品工业标准化技术委员会55140640007069900062FF食源性多糖的分子量及其分布测定-高效凝胶渗透色谱法24全国食品工业标准化技术委员会56140640007020300029CP海藻糖酶制剂24全国食品工业标准化技术委员会57140640007060200025CP伊代欣糖（浆）QB/T 4916-201618全国食品工业标准化技术委员会58140640007010100018CP谷胱甘肽酵母粉24全国食品工业标准化技术委员会59140640007010100019CP富营养素酵母24全国食品工业标准化技术委员会60140640007079900082JC工业用菌种基因组追溯管理通则24全国食品工业标准化技术委员会61140640007060300056CP阿拉伯木聚糖24全国食品工业标准化技术委员会62140640007079900083JC食品生产用微生物工程菌鉴定和检测技术规程24全国食品工业标准化技术委员会63140640000050000007GL食品中微量营养素混合均匀度技术评价规范24全国食品工业标准化技术委员会64140640000040200019FF茶叶及制品中茶多糖总量的测定-分光光度法24全国食品工业标准化技术委员会65140640004030400025CP葛根全粉24全国食品工业标准化技术委员会66140640115000000001GL冷熏海水鱼加工技术规程24全国食品工业标准化技术委员会67140640115000000002GL冻熟小龙虾加工技术规程24全国食品工业标准化技术委员会68140640115000000003CP预挂浆鱼片（冻预调制淡水鱼片）24全国食品工业标准化技术委员会69140640115000000003GL冻预调制淡水鱼片加工技术规程24全国食品工业标准化技术委员会70140640019040300037GL预制菜肴产品追溯体系规范24全国食品工业标准化技术委员会71 140640001010100106JC乳制品工业术语24全国食品工业标准化技术委员会72140640000030000019GL短保食品检验规则24全国食品工业标准化技术委员会73140640006080300084CP盐渍青梅24全国食品工业标准化技术委员会74140640004010000025JC 冻干食品术语和分类24全国食品工业标准化技术委员会75140640205010300006CP海参罐头和海胆罐头24全国食品工业标准化技术委员会罐头分技术委员会76140640205000000005CP肉酱类和蔬菜酱类罐头QB/T 4630-201418全国食品工业标准化技术委员会罐头分技术委员会77140640205000000005JC罐头食品包装、标志、运输和贮存QB/T 4631-201418全国食品工业标准化技术委员会罐头分技术委员会78144710008040000121CP特种葡萄酒 第2部分：加香葡萄酒24全国酿酒标准化技术委员会79203830020020601001JC食品机械通用技术条件 基本技术要求SB/T 222-201318全国饮食加工设备标准化技术委员会80203830020020601002JC食品机械通用技术条件 机械加工技术要求SB/T 223-201318全国饮食加工设备标准化技术委员会81203830020020601003JC食品机械通用技术条件 装配技术要求SB/T 224-201318全国饮食加工设备标准化技术委员会82203830020020601004JC食品机械通用技术条件 铸件技术要求SB/T 225-201718全国饮食加工设备标准化技术委员会83203830020020601005JC食品机械通用技术条件 焊接、铆接技术要求SB/T 226-201718全国饮食加工设备标准化技术委员会84203830020020601006JC食品机械通用技术条件 电气装置技术要求SB/T 227-201718全国饮食加工设备标准化技术委员会85203830020020601007JC食品机械通用技术条件 表面涂漆SB/T 228-201718全国饮食加工设备标准化技术委员会86203830020020601008JC食品机械通用技术条件 产品包装技术要求SB/T 229-201318全国饮食加工设备标准化技术委员会87203830020020601009JC食品机械通用技术条件 产品检验规则SB/T 230-201318全国饮食加工设备标准化技术委员会88203830020020601010JC食品机械通用技术条件 产品的标志、运输与贮存SB/T 231-201318全国饮食加工设备标准化技术委员会89203830020020202001CP绞肉机技术条件SB/T 10130-200818全国饮食加工设备标准化技术委员会90213970405030102003CP玻璃器皿 醒酒器24全国食品直接接触材料及制品标准化技术委员会91213970505040200003FF食品金属容器内壁腐蚀的测定 第2部分：电化学法24全国食品直接接触材料及制品标准化技术委员会

p 仪器信息网讯2018年11月10-11日，第四届中国核酸适配体学术研讨会在安徽合肥成功召开。此次大会为期两天，共37位核酸适配体专家进行报告，征集到73篇会议摘要，吸引了来自全国140多家高校及科研院300余位学者参会交流。参会人数及参会单位数、投稿数量、大会报告数量均创历届新高。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 第四届中国核酸适配体学术研讨会由军事医学研究院、中国科学技术大学、首都师范大学等联合举办。会议主旨为努力实现凝聚共识，合力突破。希望在充分交流的基础上，对该领域存在的核心问题、限制性问题达成共识，然后集中攻关，突破瓶颈，从而推动适配体研究和产业的快速发展。目前中国在核酸适配体领域的SCI论文已经占据全球一半，有着全球最大规模的研究团队。 /p p style=" text-indent: 2em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/d1260bf3-d5ed-48fb-8439-96995c5f0d76.jpg" title=" 1.JPG" style=" text-indent: 2em " / span style=" text-indent: 2em " 。 /span /p p style=" text-align: center " 图1 大会现场图 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/3b981f38-d491-4c10-9bb0-e543a29891e9.jpg" title=" 2.JPG" / /p p style=" text-align: center " & nbsp & nbsp 图2 大会现场图 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/80939303-01cf-49a0-b48e-ee44afc09a09.jpg" style=" " title=" 3.JPG" / /p p style=" text-align: center " 图3 邵宁生研究员致辞 /p p style=" text-indent: 2em " 大会伊始，大会发起人军事医学科学院邵宁生作大会致辞，希望参会学者积极交流，探索未来的发展方向，共同克服该领域存在的问题，推动该领域的持续深入发展。并提议今后核酸适配体学术研讨会将每两年举办一届，会议地点定在安徽合肥。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/a370b2af-b371-4d46-8a4a-b771039706ad.jpg" title=" 培训班合影.jpg" alt=" 培训班合影.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 第四届中国核酸适配体学术研讨会大会合影 /p p & nbsp /p p strong 大会报告百花齐放（部分报告展示） /strong /p p style=" text-indent: 2em " 本次研讨会的报告主题包括：核酸适配体筛选技术及筛选机理；核酸适配体的结构与功能关系（基础研究）；核酸适配体模拟、计算与优化（生物信息学）；核酸适配体改造、靶向及药物& nbsp ；核酸适配体应用及产业化挑战等一些核心问题进行深入探讨。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/e0605a61-53e1-457d-8147-febbe1a22a8b.jpg" title=" 4.JPG" alt=" 4.JPG" / /p p style=" text-align: center " 核酸适配体领域的文献信息分析 /p p style=" text-align: center " 罗昭锋 中国科学技术大学& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 主办负责人罗昭锋作大会首个报告，报告中对全球核酸适配体领域的发展概况做了一个综合分析，主要包括该领域全球近年的发展情况、发展动向，主要研究机构以及重要的科研团队。通过各国发表核酸适配体（Aptamer）相关论文的数量变化，被引用情况，综合分析各国在该领域未来的发展趋势。其次，分析了全球专利以及产业发展情况。全球主要的核酸适配体企业，研发方向和主要产品等。最后针对核酸适配体过去发展的情况以及相关数据，分析了未来的发展趋势，并指出目前该领域曾在的两个瓶颈性的问题。一是适配体筛选的瓶颈性问题并没有完全克服，所获得的适配体数量太少；二是适配体与结构功能关系的研究基础非常薄弱，有待研究方法的突破。一项技术从实验室走向应用，需要经过漫长的努力。相信在广大科研工作者的共同努力下，随着各项技术瓶颈的逐步突破，核酸适配体产业一定会得到快速发展。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/fe35ca68-a34d-426f-b268-c871bb59939d.jpg" title=" 5.JPG" alt=" 5.JPG" / /p p style=" text-align: center " 核酸适配体研究领域的几个关键性技术问题及其探索 /p p style=" text-align: center " 娄新徽 首都师范大学 /p p style=" text-indent: 2em " 会议发起人之一的娄新徽在报告中围绕如何建立标准化的核酸适配体传感器产业化研发流程的思路，介绍了其课题组近期在核酸适配体体外筛选、表征技术和核酸适配体生物传感器研发这三个技术环节的探索性工作。其中核酸适配体筛选技术环节将介绍一种快速富集核酸适配体文库的简单方法；在表征技术环节介绍一种具有普适性的电化学核酸适配体解离常数测定技术；在核酸适配体生物传感器环节将介绍一种设计结构开关型核酸适配体的简单方法以及关于传感器长期稳定的影响因素的研究。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " & nbsp img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/d4290c46-b9f7-40d9-a850-038bf3ebacf8.jpg" title=" 6.JPG" alt=" 6.JPG" / & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-align: center " & nbsp In vitro selection of catalytic DNA for detecting metal ions /p p style=" text-align: center " 刘珏文 加拿大滑铁卢大学& nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 刘珏文报告中介绍了其滑铁卢大学课题组分离出的一套新的RNA切割DNA酶，这种DNA酶对各种过渡金属离子以及生理上重要的金属离子具有高度特异性。我们的工作始于一系列新的依赖于镧系元素的DNA酶，显示出有趣的金属结合特性。我们还开发了硫代磷酸酯（PS）修饰的DNA酶，用于募集嗜硫金属，如Cd2 +和Cu2 +。还使用Ag +直接选择高活性DNA酶，这项研究增加了我们对RNA裂解反应的机制理解。最后，我们获得了Na + - 和Ca2 + - 特异性DNA酶，并显示了Na +结合适体的生化证据。大多数DNA酶被制成荧光生物传感器，用于金属离子，其浓度可低至十亿分之一。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/2a9b8c04-aeda-48ef-8013-fc9d05f1c3c7.jpg" title=" 7.JPG" alt=" 7.JPG" / /p p style=" text-align: center " 中性胞嘧啶核苷脂质材料包载转染核酸药物研究 /p p style=" text-align: center " 杨振军 北京大学& nbsp & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 杨振军课题组前期利用D-/L-异核苷(IsoNA)修饰siRNA及核酸适配体，提高了基因沉默效率或靶蛋白结合力，更清楚理解核酸蛋白选择性识别及结合模式，构建了核酸适配体修饰物介导的几种更高效的体内外肿瘤靶向检测和治疗制剂 以胱氨酸骨架阳离子脂质体包载双肽-siRNA缀合物，能够以避开溶酶体降解途径跨膜转运，发现在此基础上的基于酸敏感PEG及cRGD的制剂体内肿瘤靶向性明显提高；近期设计合成了基于中性胞嘧啶核苷脂质材料(DXCA)等，发现其能够以氢键及π-π堆积作用转染反义核酸及G-4链体核酸适配体入胞, 低浓度(~100 nM)给药情况下，发现了更高活性的反义核酸磷硫代修饰物及可以选择性抑制耐药肿瘤细胞生长的核酸适配体修饰物, 初步探讨了相关作用机制。该研究成果在核酸药物及基因编辑研究领域具有广阔的应用前景。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/6ddead75-595b-49a6-bf69-5ca0a6bd96bd.jpg" title=" 10.JPG" alt=" 10.JPG" / /p p style=" text-align: center " 基于NMR的核酸结构确定与分子识别 /p p style=" text-align: center " 曹春阳 上海有机所 /p p style=" text-indent: 2em " 适配体大部分属于小核酸，在溶液中,它们可能以多种构象存在，导致利用结晶等技术难以获得结构信息，这对进一步序列筛选、优化造成一定的困难。但它们与靶标分子结合之后，一般以单一的构象存在，相关的特异性分子识别对适配体序列的优化与碱基结构的改造具有一定的指导意义。曹春阳报告中以实验室类似课题成果为例，展示如何以核磁共振二维谱、三维谱等技术确定序列较短的DNA或者RNA分子三维结构，如何利用分子间NOE、如何结合同位素标记、蛋白质结晶、荧光标记等技术开展它们与靶标分子、与配体小分子特异性相互作用机制研究，以期为国内适配体相关的课题研究同行提供一定的技术帮助。 /p p & nbsp /p p style=" text-align: center " & nbsp img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/4a72f0b0-491b-45b7-98ee-d27e4bfceeb9.jpg" title=" 11.JPG" alt=" 11.JPG" / /p p style=" text-align: center " 核酸适体引导的长余辉纳米探针设计及其生物分析应用 /p p style=" text-align: center " 袁荃 湖南大学& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 袁荃课题组在核酸适体引导的长余辉纳米探针设计及其超低背景生物分析应用方面开展了大量的研究工作。其通过离子掺杂合成了系列尺寸和发光可调控的镓锗酸锌长余辉纳米颗粒，并且在该纳米颗粒表面修饰核酸适体构建了长余辉纳米探针，该探针能特异性识别肿瘤组织，实现了无背景肿瘤靶向成像。通过控制合成反应条件，实现了锗酸锌长余辉纳米棒的尺寸和光学性质的调控[3]，并且构建了核酸适体修饰的长余辉纳米探针，实现了癌症病人血清中溶菌酶的检测。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/346cc002-f64c-4158-92a5-e24cb5f57bad.jpg" style=" " title=" 12.JPG" / /p p style=" text-align: center " 基于核酸适配体的定量分析化学研究及进展 /p p style=" text-align: center " 董益阳 北京化工大学& nbsp & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 北京化工大学董益阳报告中介绍了其研究组陆续开发的UVmag-SELEX、适配体微阵列、侧流试纸条、纳米可视化、小分子微热泳、native高分辨质谱等前沿技术。并分别实现了有机磷农药适配体的筛选、适配体表征芯片的制作、真菌毒素的快速检测、微污染物的定量分析、抗生素-适配体复合物的精准确证及化学计量比的研究，为现代基于核酸适配体的定量分析化学研究应用提供了新的技术手段，为进一步促进我国核酸适配体技术的发展也奠定了良好的工作基础。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/7cfa5943-b22a-45a9-b469-2763807c3f4e.jpg" style=" " title=" 13.jpg" / /p p style=" text-align: center " 毛细管电泳高效筛选核酸适配体进展 /p p style=" text-align: center " 屈锋& nbsp 北京理工大学& nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 屈锋课题组基于毛细管电泳多分析模式，建立了毛细管区带电泳，毛细管在线反应电泳，双靶同步筛选等高效筛选模式。在SELEX流程中，基于毛细管电泳技术应用，实现蛋白亲和力快速评价，蛋白质和核酸高效一步快速反应及复合物分离，多轮筛选次级库的亲和力表征。 利用所建立的毛细管电泳法，可通过1-3轮筛选获得高亲和力和特异性的蛋白质的核酸适配体，筛选周期在10-30天（含高通量测序）。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/132dad7f-bcdd-4b47-8f6f-8400b908cea4.jpg" style=" " title=" 14.JPG" / /p p style=" text-align: center " 食品危害物适配体传感器与产品研究 /p p style=" text-align: center " 王周平 江南大学& nbsp & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 王周平课题组在前期筛选完成鼠伤寒沙门氏菌、单增李斯特菌、福氏志贺氏菌、宋内氏志贺氏菌、化脓链球菌、无乳链球菌、副溶血性弧菌、金黄色葡萄球菌黄金亚种、蜡样芽胞杆菌、致泻性大肠杆菌、大肠杆菌O157等食源性致病菌适配体，玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、T-2毒素、黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素B2，伏马菌素B1、棒曲霉素、大田软海绵酸、石房蛤毒素、河豚毒素、金黄色葡萄球菌肠毒素A、金黄色葡萄球菌肠毒素C1等生物毒素适配体的基础上，通过适配体序列剪裁、结构优化、修饰等，获得了性能优异的系列食品危害物适配体探针，结合磁分离富集、上转换发光纳米探针、时间分辨荧光纳米探针等，发展了一批食品危害物适配体传感器，研制了一批试纸条、试剂盒产品，并对其性能进行了系统评估。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/77fa17d6-cced-4b8d-ade4-23ca89f7c8fa.jpg" style=" " title=" 15.jpg" / /p p style=" text-align: center " 适配体的筛选及其生物医学应用 /p p style=" text-align: center " 裴仁军 中科院苏州纳米所& nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 裴仁军介绍了课题组在针对小分子和肿瘤细胞的适配体筛选的几个进展。在适配体的生物医学应用方面，其借助电纺技术构建生物相容性良好的壳聚糖纳米纤维，并利用抗粘附分子CBMA对血细胞的非特异吸附控制及循环肿瘤细胞CTC的适配体对CTC的特异识别作用进行界面设计，实现CTC的高效特异性捕获。利用适配体对肿瘤细胞的靶向作用，发展靶向的大分子磁共振造影剂，用于肿瘤的活体成像。进一步地发展适配体靶向的肿瘤治疗核酸药物。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/2986a489-b589-46d6-819f-61e414af0796.jpg" title=" 16.jpg" alt=" 16.jpg" / /p p style=" text-align: center " 基于蛋白相互作用的基因调控 /p p style=" text-align: center " 梁好均& nbsp 中国科学技术大学& nbsp & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 梁好均报告中介绍了，其课题组利用失去核酸内切酶活性的Cas9（dCas9）能够作为可编程的转录因子实现细胞内的转录调控这一特性，设计了一种原位检测蛋白质相互作用的体系。将待测蛋白对分别与dCas9和激活因子连接形成融合蛋白，可相互作用的蛋白对能够将激活因子牵引至转录起始位点附近，从而激活靶标基因的转录。通过报道基因的表达，验证了ALK4蛋白和FKBP16蛋白之间的相互作用；且当加入小分子FK506时，该蛋白对之间的相互作用被破坏，从而终止转录激活。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/41d7e321-01f3-4864-8d12-cf029d9f2102.jpg" style=" " title=" 17.JPG" / /p p style=" text-align: center " 抗生素适配体的优化和应用研究 /p p style=" text-align: center " 周楠迪& nbsp 江南大学& nbsp /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 周楠迪课题组对部分常用的抗生素，包括链霉素、庆大霉素、妥布霉素、氧氟沙星、甲硝唑、磺胺嘧啶等进行了单链DNA适配体的筛选，尝试并比较了几种不同SELEX技术的特点，获得了具有高亲和力、高特异性的适配体序列。在此基础上，采用了基于结构分析的适配体截短策略，成功地实现了对适配体序列的截短优化。目前得到的最短序列是妥布霉素适配体序列，长度仅为15个核苷酸，与已有报道的最短序列凝血酶适配体长度相同，经验证该适配体的应用特性良好。该截短策略可进一步应用于其它适配体序列的截短优化。同时，以适配体为识别元件，结合多样化的信号放大策略构建了众多类型的抗生素传感器，检测限达到几个nM水平甚至数十pM水平。抗生素检测试纸的研制为适配体在快速检测中的应用展现了良好的前景 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/14bc7fa7-2826-43de-8974-8d6d7fc0909b.jpg" style=" " title=" 20.JPG" / & nbsp & nbsp /p p style=" text-align: center " 功能核酸的裁剪艺术 /p p style=" text-align: center " 许文涛 中国农业大学& nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 许文涛报告从核酸序列决定结构、结构决定功能，我们从序列裁剪、结构重组和功能变化三个层面探讨了功能核酸的结构与功能的关系。分析FNA序列的空间结构、确定配体的特定结合位点是裁剪其他冗余核苷酸的第一步，其课题组的工作是希望通过研究FNA-target在不同相中的相互作用，对功能核酸的结合位点、协同性和多功能性等方面的结构裁剪进行新的探索。此外，总结了裁剪FNA结构用来进行目标检测、目标定位、信号生成或放大、生物传感器的建立和药物传递的各种情形及基于稳定性、灵敏度和多样性的裁剪技术的生物传感检测技术的最新研究进展，以便为设计一些基于FNA裁剪的检测技术提供指导。 /p p br/ /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/6d9bec8c-4db9-4fa2-bf5d-d53b508c4fdc.jpg" style=" " title=" 21.jpg" / /p p style=" text-align: center " 利用双链DNA分子力钳测定核酸适配体折叠能量 /p p style=" text-align: center " 瞿昊& nbsp 合肥工业大学& nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 瞿昊课题组以亚相干长度的双链DNA分子作为“力钳”对适配体进行拉伸，并通过延时凝胶电泳的方法测定了整个核酸分子的总能量，包括适配体的拉伸能量和双链DNA分子力钳的弯曲能量。基于前期对双链DNA弯曲能量精确测量和描述的工作，利用数值方法计算出凝血酶适配体HD22的折叠能量为 4.2 kBT（~10.4 KJ/mol，其中kB为玻尔兹曼常数，T为室温25℃）。此研究为测量平衡状态下的适配体折叠能量提供了简便易行的方法，对适配体性能稳定性的判定和适配体构象的模拟等研究都具有重要意义。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/ef61c60a-4daa-43e9-b0fa-014db1192035.jpg" style=" " title=" 22.JPG" / /p p style=" text-align: center " 类CAR多价适配体的构建及其初步应用 /p p style=" text-align: center " 邵宁生 军事医学科学院 /p p style=" text-indent: 2em " 邵宁生报告了其课题组最新的研究成果：以靶向免疫分子的多种适配体为主体，构建了一个类CAR多价适配体，能发挥CARs系统激活T细胞、靶向肿瘤细胞的作用，从而作为一种多价功能化的核酸药物制剂，能够与T细胞一起实现类似CAR-T的作用，发挥杀伤肿瘤细胞的功能。他们选取了分别与小鼠CD28和CTLA-4这两个免疫靶点结合的RNA适配体——CD28Apt7与Del60，并根据碱基互补配对的原则，在一个相对稳定的3WJ核酸骨架序列上，通过退火搭接的方法组装上 CD28适配体的二聚体和CTLA-4适配体的四聚体。同时在骨架上标记叶酸，以靶向上皮来源的肿瘤细胞，整个聚体结构称为X聚体。实验结果证明CD28Apt7和Del60分别可以与小鼠CD28蛋白和CTLA-4蛋白结合，同时组装好的X聚可以同时与小鼠CD28和CTLA-4蛋白结合。CFSE增殖实验证实，X聚体可以刺激T细胞增殖。同时X聚体可起到封闭B7.1分子对CTLA4靶点的作用，ELISA证实X聚体能够逆转B7.1分子对T细胞上清的IL-2的分泌抑制作用。共聚焦以及流式细胞仪实验均证实X聚体不仅结合T细胞，还能靶向人H460肺癌细胞及小鼠结肠癌MC38细胞。体外肿瘤细胞与T淋巴细胞混合培养，加入的X聚体可以有效激活T细胞，使T细胞增殖并杀伤小鼠黑色素瘤B16细胞。该研究为肿瘤的免疫治疗提供了一种新的思路。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/32e3d10b-0d87-4781-a913-cd2a75d779a7.jpg" style=" " title=" 23.jpg" / & nbsp /p p style=" text-align: center " 海洋生物毒素特异适配体的筛选验证与改造优化 /p p style=" text-align: center " 王梁华 第二军医大学& nbsp & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 王梁华报告了其课题组利用筛选得到了源自海洋生物等多种毒素的高亲和力、强特异性的核酸适配体。并通过计算模拟、分子对接与动力学分析，解析了毒素与适配体结合的结构基础；建立了优化适配体序列及结构策略；引入了生物膜层干涉技术与表面等离子体共振等，并发现PTX的适配体，能阻断其溶血作用。利用单链DNA连接酶环化PTX的适配体，通过计算模拟环化的适配体，发现并不改变适配体结构，并能保持其抑制PTX的溶血作用。 /p p style=" text-indent: 2em " 其课题组初步建成了海洋生物毒素核酸适配体筛选平台，所获得的核酸适配体在海洋生物毒素的快速检测、实时监测，以及防护、中毒诊治等方面，可以作为分子识别元件，解决海洋生物毒素难侦、难防、难治等问题，满足降低国防、海洋作业等中由毒素引发的减员失能的重大需求。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/7cc808dc-7e0e-418d-9d5b-ef8bdd568b16.jpg" style=" " title=" 24.JPG" / /p p style=" text-align: center " 利用琼脂磁珠快速筛选核酸适配体及检测制备靶分子——在生物医药中的应用 /p p style=" text-align: center " 廖世奇 甘肃省医学科学研究院& nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 廖世奇课题组通过复合靶标-肿瘤血清核酸适配体的筛选、适配体肿瘤检测技术的建立，肿瘤血清标志物组检测技术建立等，发现利用琼脂磁珠全自动筛选适配体技术及检测制备靶分子技术在临床检测-亚健康检测监控中，具有一定的技术优势和突破；并在基因工程制药领域上，利用琼脂磁珠快速筛选及检测制备蛋白技术，推演从未知蛋白阳性克隆的筛选，蛋白制备到菌种保存，纯化发酵蛋白等等原技术障碍的突破。表示核酸适配体在生物医药中非常具有应用前景。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/990ceaf4-0dfa-472c-8809-ab41e342cfb1.jpg" style=" " title=" 25.jpg" / & nbsp /p p style=" text-align: center " A Novel Small RNA-Cleaving Deoxyribozyme with a Short Binding Arm /p p style=" text-align: center " 于涵洋& nbsp 南京大学& nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 于涵洋报告了一种新的RNA裂解脱氧核酶，称为10-12opt，具有同样小的催化基序和异常短的结合臂。该脱氧核酶含有14个核苷酸的催化核心，其优先催化UN二核苷酸连接处的RNA切割。他们发现，该酶左结合臂仅含有三个核苷酸并与RNA底物形成两个经典碱基对。突变分析表明，切割位点下游的3个核苷酸的核糖核苷残基不能形成典型的碱基配对以获得最佳催化作用，并且该核碱基可能参与其羰基O6原子的催化作用。其课题组实验结果表明这种新的RNA切割脱氧核酶形成了独特的催化结构而不是8-17，并且该序列空间可能包含可以在位点特异性切割RNA的DNA分子的其他方式。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/0da1f723-4d0d-4dcb-8e43-21dab4006bf1.jpg" style=" " title=" 26.jpg" / /p p style=" text-align: center " 基于核酸适配体的分子识别新策略：从生物传感到POCT检测 /p p style=" text-align: center " 杜衍 中科院长春应用化学研究所& nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 杜衍课题组利用微纳米材料的放大和增强功能，将微纳米材料用作探针载体或用作基底修饰材料，围绕新型高灵敏电化学/比色适配体生物传感器的开发，开展了一系列系统的研究工作。致力于发展更实用、可靠以及普适的适配体传感新方法、新原理。通过蛋白质改性以及融合技术，设计出具有信号传导功能的蛋白质，并通过生物传感技术将传统的生物检测信号如荧光信号等转化为绒毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin，hCG）蛋白的信号，用价格低廉的商品化验孕试纸达到检测生物标志物的目的。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/96c6ef05-2e63-4c35-8592-92d61444d8c5.jpg" style=" " title=" 30.jpg" / /p p style=" text-align: center " 四链DNA调控的可开关适配体传感器与智能逻辑电路 /p p style=" text-align: center " 李涛 中国科学技术大学 /p p style=" text-indent: 2em " 李涛课题组设计了一种能够避免自身二聚行为的双分子i-motif，并将其与劈开的ATP适配体一起连接到三臂和四臂枝状DNA纳米结构上，以i-motif折叠来调控ATP与适配体作用，从而构建了一种pH开关的ATP传感分子器件；在此基础上，他们将设计的双分子i-motif和也可以采用DNA链置换反应，来实现ATP的可逆抓捕和释放，从而构建可逆的ATP纳米传感器；在以上实验中，我们发现ATP适配体可以很好的绑定G-四链体配体硫磺素（ThT），研究表明，ThT可以被包裹在平行或反平行双链中G?A或G?G摆动碱基对之间，ATP适配体在ThT诱导下正是形成了类似结构，从而表现出很强的结合ThT能力。进一步地，我们把G-四链体、i-motif及ATP适配体等序列包埋到DNA枝状结构的双链手臂中，加入K+、H+、ATP等外部刺激，诱导DNA枝状结构的手臂发生解旋，以凝胶电泳和荧光光谱对此过程进行检测，从而构建能够识别细胞环境的智能DNA逻辑电路，并应用于疾病相关的miRNA和基因检测方面。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/45a0e641-1629-4847-9b15-87addc49b87b.jpg" style=" " title=" 27.JPG" / /p p style=" text-align: center " 适配体和分子印迹-SERS生物探针的构建及肿瘤标志物的靶向可视化拉曼成像 /p p style=" text-align: center " 吕永琴 北京化工大学& nbsp & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 吕永琴课题组建立了以纳米金探针和芯片为基础的高灵敏度多肿瘤标志物的检测体系，合成了针对肺癌的蛋白质肿瘤标志物（CEA、NSE和ProGRP）和microRNA检测的核酸适配体-SERS纳米生物探针，通过表面增强拉曼光谱技术，实现肺癌多种标志物的联合检测，提高了肺癌检测的准确率。同时，研发了温度敏感和pH敏感的分子印迹-SERS纳米探针，作为“人工抗体”用于肿瘤标志物的主动靶向检测，检测限为10-14 mol/L。通过改变外界条件，即可实现目标肿瘤标志物的选择性捕获和释放，大大简化了操作。分子印迹-SERS纳米生物探针成功实现了活细胞内内源性肿瘤标志物表皮生长因子受体（EGFR）和基质金属蛋白酶9（MMP-9）的靶向拉曼检测和可视化成像。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/b2b8385a-bed8-4fb7-8c69-c76d35ce346f.jpg" style=" " title=" 28.JPG" / /p p style=" text-align: center " 基于适配体的表面增强拉曼光谱痕量检测技术及应用 /p p style=" text-align: center " 黄青 中科院合肥物质科学研究院& nbsp /p p 课题组致力于发展基于适配体(Aptamer)的SERS痕量检测技术，通过在一些SERS活性高的纳米材料和结构上修饰合适的、具有特殊拉曼信号的适配体，可以高效、特性地捕获环境中的污染物。报告介绍了他们最近对不同污染物（如多氯联苯、汞离子等）所发展的基于适配体SERS检测方法，即在制备多种纳米粒子/纳米阵列上进行适配体功能化修饰，并通过对来自适配体的拉曼光谱信号与其构象关系进行测量和分析，从而可以对水中污染物进行进行快速、特异性和半定量的痕量检测。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/608d310e-2340-49fd-ac66-c1ec9279351d.jpg" style=" " title=" 31.JPG" / /p p style=" text-align: center " 基于SELEX技术的新发现 /p p style=" text-align: center " 邴涛 中国科学院化学研究所& nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 邴涛报告了其课题组基于可待因核酸适配体序列，发现了一种由G-四链体和G?GC三链组成的新型三-四链结构，这拓宽了人们对于核酸结构的认识，在基因调控和DNA组装等领域具有应用潜力；基于细胞-SELEX技术发现了识别异源二聚体蛋白核酸适配体，这为特异性识别蛋白复合物探针的筛选提供了新的策略，为其原位检测提供了新的探针；基于轴突-SELEX技术发现了可以实现神经细胞轴突成像和靶向探针，可用SH-SY5Y细胞所形成的三维神经网络的成像，并用于人脑组织切片中神经突的成像。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/b5a76795-6d0e-4b7d-803d-1bd60e540a77.jpg" style=" " title=" 32.JPG" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " 基于特殊核酸适配体的电化学生物传感设计及应用 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " 冯凌燕 上海大学& nbsp & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 冯凌燕报告中介绍了以特殊核酸构象的多种适配体在电化学传感器方面的设计，实现了针对ATP小分子、恶性疟原虫乳酸脱氢酶（pfLDH）、血管内皮生长因子(VEGF)蛋白及癌细胞的特异性识别及检测。我们在功能化石墨烯电极表面实现适配体传感器的设计；利用传统界面修饰方法，对比起和“点击化学”方法修饰的优劣；进一步将适配体识别功能与逻辑门计算相结合，在表面构建“三明治”结构的核酸适配体，利用电化学分子整流实现电信号放大，构建多级电子逻辑门连接，以期把复杂环境中的多目标物检测信号简化为“0”或“1”的智能逻辑判断模式，为传感器信号处理提供新思路。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/eb2f0ff5-a603-444c-a429-6f844d51d334.jpg" style=" " title=" 33.JPG" / /p p style=" text-align: center " 基于单分子收集的核酸适配体筛选技术 /p p style=" text-align: center " 罗昭锋 中国科学技术大学& nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-indent: 2em " 罗昭锋实验室一直在探索高效的核酸适配体筛选方法。一是朝向自动化方向发展，二是朝高通量的方向发展。他提出一种基于一体式数字PCR系统，结合流式分选技术，进行核酸适配体筛选的方案。将单个核酸适配体分子，包裹到液滴中，进行不对称PCR扩增，并向液滴中加入靶标分子，如果靶标分子与液滴中的适配体有相互作用，就会产生荧光增强。我们通过流式分选技术，直接分选出有荧光增强效应的液滴，即可直接获得高亲和力的单克隆核酸适配体分子。报告中还介绍了他们成功搭建的装置，可以实现了单个液滴的分选。同时利用已获得小分子核酸适配体对系统可行性进行验证。该系统不仅可以用于核酸适配体的高通量筛选和鉴定，将来有可能将细菌或者酶分子包裹到液滴中，通过细菌的产物或者酶催化的产物实现筛选，或者筛选有催化活性的核酸适配体分子。因此，该系统将来有可能在合成生物学、分子进化，以及功能核酸适配体的筛选方面获得广泛的应用。 /p p style=" text-indent: 2em " br/ /p p strong 会议模式新颖 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 本次会议，主办方探索尝试了一种新型交流互动方式，报告期间，参会者可以通过基于微信的平台进行提问，每场报告结束，主持人将高质量的问题投影到大屏幕上，报告人可以根据大会屏幕上的提问，进行回答，大大提高了报告交流效率。同时，所有问题，经过了主持人的筛选，因此问题质量也很高。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/eff8a203-d0d9-4f61-8f58-841681a79184.jpg" style=" " title=" DSC04852.JPG" / /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/c369d3a7-b309-4671-9e8e-b263d4da23b5.jpg" style=" " title=" DSC04968.JPG" / /p p style=" text-align: center " 网络提问答疑 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/571bfdfe-dc51-44a9-94a7-88d4339bd06d.jpg" style=" " title=" DSC04692.JPG" / /p p style=" text-align: center " 网络征集建议 /p p style=" text-indent: 2em " 主办方力求所有的与会者能够更方便、更高效地交流，力图使会议真正成为同行们相互交流的平台、思想碰撞的平台、相互合作的平台和共同进步的平台。中国第四届核酸适配体学术研讨会的大会讨论环节主题为：如何更好得促进核酸适配体领域的发展。并通过弹幕的方式集思广益，并将与会者的建议一一展示在大会上进行交流探讨。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/98b4ce00-1ea6-423b-81eb-195b42d4ce15.jpg" title=" DSC04666.JPG" alt=" DSC04666.JPG" / /p p style=" text-align: center " 现场网络投票 /p p style=" text-indent: 2em " 为在行业内建立统一的计量标准以促进整个行业研究的合作共赢，在大会讨论环节，大家就核酸适配体产业化各环节的权重等问题进行了讨论和投票。这将为适配体团队之间的合作提供一个可以参考的标准。 /p p style=" text-indent: 2em " br/ /p p strong 墙报展示及优秀墙报评选 /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 利用网络平台对所有的墙报进行无记名投票，并对获得优秀墙报的作者发放纪念品。 span style=" text-indent: 2em " 为了估计参与，还设置了“最佳评委奖”，即如果某位投票人选出的三份最佳墙报，与最终获奖的三份墙报一致，则给予奖励。这样鼓励积极参与，也锻炼了参与者的评判能力。 /span /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/0863dad5-6077-4856-a2be-d631f220f0ff.jpg" title=" DSC04893.JPG" alt=" DSC04893.JPG" / & nbsp /p p style=" text-align: center " 墙报展示 /p p style=" text-indent: 2em " br/ /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 为了帮助更多的实验室掌握核酸适配体筛选技术，11月12-14日，举办了第四期核酸适配体筛选技术培训班，共有50多位来自不同实验室的代表参加了培训。培训期间，还推出了针对小分子的筛选试剂盒。该试剂盒的推出，降低了核酸适配体的筛选难度，节约各实验室的时间成本和宝贵的科研经费，提升筛选效率。相信在未来1到2年时间内，一定会有大量的核酸适配体被筛选出来，这将进一步推动核酸适配体产业的发展。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/12518c90-e8f5-47cd-ad56-23c7aff30d18.jpg" style=" " title=" 培训班合影1.jpg" / /p p style=" text-align: center " 培训班师生合影 /p p style=" text-indent: 2em " 核酸适配体领域发展到今天，限制性因素主要是基础性的问题，我们无法跨越，也无法视而不见。中国在这方面已经有了深厚的基础，有了全球最大的研究团队，已成为这个领域最重要的力量。我们有理由相信在中国科学家的努力下，核酸适配体领域一定会得到稳步的发展。 /p p style=" text-indent: 2em " br/ /p

茂默科学以客户为本、合作共赢的理念，致力于帮忙客户提供整体实验方案。力求解决行业内客户对科学仪器选型难、维护难的处境。通过不断优化公司运作和提升服务质量，目前已赢得业内人士和广大客户广泛认可，拥有广泛而稳固的合作伙伴和客户群体。现介绍一些跟水质特征有关的术语。1 α系数 alpha factor在活性污泥污水处理设备中，混合液与清洁水中氧传递系数之比。2 氨的汽提 ammonia stripping通过碱化和曝气去除水中氨化合物的一种方法。3 半致死浓度 lethal concentration，LC50在一定时间的连续暴露下，使受试生物半数致死的毒物浓度。4 β系数 beta factor在活性污泥污水处理设备中，混合液中溶解氧饱和值与同一温度和气压下清洁水中溶解氧饱和值之比。5 测试组 test batch在遗传毒性测试中培养基、接种体和稀释系列的混合物。6 超载 surcharge在靠重力流动的污水管中，当满管后流量再增加时所造成的状况。这可能引起过量污水从检查井溢出。7 初级生物降解 primary biodegradation在微生物的作用下，化合物的结构发生变化，导致一些特性丧失。8 初级厌氧生物降解 primary anaerobic biodegradation由于厌氧微生物的作用，受试化合物仅发生结构改变，而未达到终矿化的生物降解阶段。9 粗滤池 roughing filter在有机物含量或水力负荷比正常情况高得多的条件下工作的生物滤池，用以降低高强度污染工业废水中易降解有机物的过高浓度。10 大型植物 macrophytes大型水生植物，包括挺水、沉水和浮水植物。11 淡水 fresh water含盐量低的天然水，或一般认为便于抽取和处理产生饮用水的水。12 氮平衡 nitrogen balance参见114，质量平衡。13 氮循环 nitrogen cycle自然界中氮及其化合物被利用和转化的循环过程。14 DNA损伤 DNA damage不影响细胞复制的各种DNA变化。15 点突变 point mutation；基因突变 gene mutation基因中单碱基对（核苷酸对）改变引起的突变，包括缺失、插入、移码突变、核苷酸序列的改变。16 毒性试验 toxicity test使某种物质在一定浓度下与特定的生物接触，以确定该物质对生物的毒性影响。16.1 流水毒性试验 flow-through toxicity test；动态毒性试验 dynamic toxicity test试验水体在连续流动情况下所进行的毒性试验。16.2 半静态毒性试验 semi-static toxicity test；定期更换受试液的毒性试验 toxicity test with intermittent renewal以较长时间间隔（如12 h或24 h）来分批更换大部分试液（大于95%）的毒性试验；或定期（一般每隔24 h）将受试生物转移到毒物浓度与起始相同的新配试液中的毒性试验。16.3 静态毒性试验 static toxicity test；不更换试液的毒性试验 toxicity test without renewal在试验周期内，不更换试液的毒性试验。17 对照组 control batch是试验过程的一部分，表明无待测物质存在时基质条件对检测系统的影响。注：在遗传毒性紫外致突变（umuC）试验中，对照组包括不含待测菌的培养基、只含蒸馏水和接种物的培养基、含接种体和溶剂的培养基等。18 多氯联苯 polychlorinated biphenyls，PCBs多氯取代的联苯类化合物的总称，也包括一氯联苯。19 反冲洗 backwashing用水以逆流方向清洗滤池的操作过程，常需辅以空气冲刷。20 腐、败 putrefaction有机物受厌氧微生物作用无控制地分解，并产生臭味。21 腐、败的 septic由于缺乏溶解氧而产生腐、败的现象。22 腐生的 saprobic与有机物腐、败有关的。23 腐殖污泥 humus sludge生物滤池脱落的微生物膜。通常在后沉淀池中分离出。24 附聚（作用） agglomeration絮凝体或悬浮颗粒物聚结形成更大的絮凝物或更易沉降、浮起的颗粒物。25 隔夜培养 overnight culture下午开始，培养过夜（通常约16 h），以备第二天早晨进行的预培养接种使用。26 光合作用 photosynthesis在有光的条件下生物借助光化学反应将二氧化碳和水合成有机物。27 哈森色标 Hazen number表示水色度的值。一个标准单位为每升水中1 mg铂［以六氯铂（Ⅳ）酸的形式存在］，或2 mg六水氯化钴（Ⅱ）存在下所产生的颜色。28 含水层 aquifer由具有渗透性的岩石、砂或砾石构成的能够提供大量水的含水床或含水层。29 河段 reach有一定上游和下游界限的河道。30 核苷酸 nucleotide基因组的组成成分（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶），通过糖和磷酸基团连接而形成核酸链，其顺序决定着基因组的遗传密码。31 核酸 nucleic acid重要的遗传物质，由核苷酸按一定的顺序连接而成的双螺旋结构，决定遗传编码。32 核糖核酸 ribonucleic acid，RNA构成遗传物质的重要组分之一。在RNA病毒中是基因组的组成成分。注：RNA与DNA不同，在核苷酸序列中，尿嘧啶（U）取代了胸腺嘧啶（T）（参见DNA，83）。33 后氯化 post-chlorination水（或废水）处理后再进行氯化。34 弧菌Vibrio sp.好氧、无孢子生殖的革兰氏阴性细菌，广泛分布于地表水中。某些种系致病菌，如霍乱菌、副溶血性弧菌。35 化学示踪剂 chemical tracer人为添加或天然存在于水中，用于示踪水流的化学物质。36 回流 recirculation经过初级或完全处理的部分废水，由处理系统的某一单元返回到前面单元的过程。37 汇水区 catchment area；汇水盆地 catchment basin水能自然地排到水道或某一点所形成的区域。38 混合液 mixed liquor在活性污泥曝气池或氧化沟内进行循环或曝气的活性污泥与污水的混合物。39 混合液悬浮固体 mixed liquor suspended solids，MLSS混合液中固体物质的总浓度，通常规定以干重计。40 活菌 viable bacteria具有代谢和（或）繁殖能力的细菌。41 活性炭处理 activated carbon treatment用活性炭吸附去除水和废水中溶解的或胶态的有机物的过程。例如用以改善水的味、臭和色。42 积水 ponding由于生物滤池滤料间隙堵塞，在池面上出现的水。43 基因组 genome细胞中编码遗传信息的所有遗传物质（核酸、DNA、RNA）。44 交叉连接 cross connection指管道之间的连接有可能使受污染水进入饮水供水系统，从而给公众健康带来危害。也用于描述不同配水系统之间的一种规范连接。45 接种 seeding人为引入合适的微生物而对生物系统进行接种。46 接种体 inoculum；接种材料 inoculation material向新鲜培养基中加入的微生物（或经预培养，处于指数生长期的菌悬液）。47 菌胶团膜 zoogloeal film含有大量细菌、原生动物和真菌的黏液基质，覆盖在成熟的生物滤池、慢速砂滤池滤料的润湿表面或污水管内壁。48 矿化作用 mineralization有机物完全分解成二氧化碳、水，以及其他元素的氢化物、氧化物和矿物盐。49 理想的自然群落 expected natural community在河道中仅有自然胁迫，而人为干扰较小的生物群落。50 磷平衡 phosphorus balance参见114，质量平衡。51 浓度-效应关系 concentration-effect relationship某种物质或几种物质混合物，在一定浓度梯度下，导致某种诊断标志物产生响应的剂量的相关性。注：在遗传毒性紫外致突变（umuC）试验中，umuC基因的诱导取决于受试样品中遗传毒物的浓度。52 排水区 drainage area水排至一点或多点的区域，区域边界由主管部门限定。53 培养基 culture medium支持微生物生长的液态或固态营养物质。54 贫营养水 dystrophic water含营养物甚少而含腐殖质浓度高的水。55 潜水面 water table静止的或自然流动的地下水的水面。在该水面下，除了不透水的地方外，蓄水层被水饱和。56 倾析 decantation悬浮固体沉淀或与高密度液体分离后倾出上清液。57 清洗生物 scouring organisms一些生物，例如蠕虫、昆虫幼虫和其他无脊椎动物，它们能通过摄食或移动以去除生物滤池滤料表面的细菌团膜（细菌块膜）。58 泉水 spring自然涌出地表的地下水。59 三级处理 tertiary treatment为进一步减轻污染影响，对经过初级和二级处理的污水进一步处理的过程。包括：深度物理处理、化学处理和生物处理。60 排水的深度处理 effluent polishing采用深度物理或生物方法对二级处理排水进行的三级处理。61 设定点 designated site（生物学分类的河流）在水体某一段中所选定的某个具体点，该点的水质能够代表该段水体的水质。62 生态系统 ecosystem通过不同组成的生物和其周围环境间的相互作用，形成物质循环和能量交换的系统。63 生态学 ecology研究生物及其相关环境之间相互关系的一门学科。64 生物降解 biodegradation在水介质中由于活生物的复杂作用引起的有机物的分子降解。65 生物降解阶段 biodegradation phase试验中从延滞期结束至达到大生物降解率的90%所经历的时间。66 生物矿化 biomineralization由生物活性引起的矿化作用。67 生物量 biomass给定水体中生命物质的总质量。68 （砂滤）生物膜 biofilm（of a sand filter）由活的、死的和垂死的生物在慢速砂滤池或其他生物滤池介质表面形成的膜。69 生物群 biota水生生物系统中的所有活的组分。70 生物指数 biotic index描述水体生物群的数值，用以表示水体的生物质量。71 受试样品 test sample经过所有前处理步骤（如离心、过滤、匀浆、pH调节和离子强度测定）的待测样品。72 熟化塘 maturation pond大型浅水池，用于进一步处理已经生物处理过的污水，并去除该过程中形成的固体。73 水文测量 hydrometry水流的测量与分析。74 水文地理学 hydrography研究与测量海洋、湖泊、河流和其他水域的一门应用科学。注：在一些国家中此术语等同于海洋物理化学。75 水文学 hydrology研究降水、径流或渗滤及储存、蒸发和再降这一水循环的应用科学。76 淘析 elutriation一种污泥调节工艺。用清洁水或污水厂的出水淘洗污泥，以减小污泥的碱度，特别是除去氨的化合物，从而减少混凝剂的需用量。77 停留期 retention period；滞留时间 detention time按规定的流速计算，水或废水在特定单元或系统内停留的理论时间。78 透光层 euphotic zone透光程度足以维持光合作用的上层水体。79 突变 mutation；染色体突变 chromosomal mutation生物体或病毒的遗传物质（DNA或RNA）永、久性地改变，通常是一个基因中，表现为遗传物质（一个或多个核苷酸）的缺失、易位、转导，导致遗传编码的改变，从而改变基因功能。80 推流系统 plug-flow system至少理论上（如果实际无法达到）在渠道横断面可达到充分混合，而沿水流方向又无混合或扩散的一种系统。81 脱落 sloughing菌胶团膜物质以腐质污泥的形式从生物滤池的滤料上连续脱离。82 春蜕膜 vernal sloughing；spring sloughing春季由于生物活动增强，从而使生物滤池中新的菌胶团膜滋生而旧生物膜大量脱落。83 脱氧核糖核酸 deoxyribonucleic acid，DNA构成除RNA病毒外所有生物基因组的遗传物质。与RNA不同的是，DNA核苷酸序列中含有胸腺嘧啶，而不是尿嘧啶。84 稳定期 plateau phase生物降解阶段结束到试验结束这段时间。85 稳定性 stability处理前后，废水或污泥抗腐、败的能力。86 稳定性试验 stability test；亚甲蓝试验 methylene blue test对经过生物处理污水的一种检验。试验时，向生物处理过的出水中加入亚甲蓝染料，在隔绝空气的条件下，通过染料褪色所需的时间评估水稳定性。87 污泥龄 sludge age在排泥率恒定的情况下，活性污泥处理厂排放全部活性污泥所需的天数。计算方法是用活性污泥厂污泥的总排放量除以每天排放的污泥量。88 污泥膨胀 sludge bulking活性污泥法处理系统中，通常由于丝状菌的存在，引起活性污泥体积膨胀和不易沉降的现象。89 污泥压滤 sludge pressing采用机械加压去除污泥中液体的方法，使之形成易于处置的固体物。90 无观察效应浓度 no observed effect concentration，NOEC统计学上略低于低观察效应浓度的实验浓度。91 稀释系列 dilution series预设受试样品与稀释基质（例如水或缓冲液）配比的一系列测试用混合物。92 延迟期 lag phase从试验开始到用于降解的微生物驯化适应和选择完成所经历的时间，此时化合物或有机物的降解程度达到大生物降解率的10%。93 沿岸带 littoral zone即水体边缘浅水带，阳光可直接透射到水底，根生植物占优势。94 盐跃层 halocline在分层的水体中，含盐浓度梯度大的一层。95 氧饱和值 oxygen saturation value与大气（天然系统）或纯氧（纯氧废水处理系统）处于平衡的溶解氧浓度。它随温度、氧分压和盐度而变化。96 养分去除 nutrient removal在水和废水处理中，专为除去含氮和含磷化合物而使用的生物、物理和化学方法。97 氧化沟（渠） oxidation ditch（channel）通常为若干平行沟渠在终点相连，形成闭合循环，装有曝气装置用于处理原污水或澄清污水的系统。98 氧亏 oxygen deficit在水系统中，实际溶解氧浓度与其饱和浓度值之差。99 氧平衡 oxygen balance参考114，质量平衡。100 遗传毒性 genotoxicity通常指由导致突变的物理或化学因素引起的基因组特异性改变的毒性效应。101 遗传毒性试验 genotoxicity test确定DNA损伤或DNA修复等遗传毒性作用的试验系统。102 引水 abstraction将水从任何水源永、久地或暂时地转移到其他地方，使其不再是该地区水资源的一部分，或者转移到该地区内的另一水源。103 英霍夫锥形管 Imhoff cone容积通常为1L，刻度接近尖端，可用来测定水中可沉降物体积的圆锥形透明容器。104 营养物的去除 nutrient removal在水和废水处理中，专为去除含氮和含磷化合物而使用的生物、物理和化学方法。105 umuC操纵子 umuC-operon调控umuC基因诱导的基因序列。106 umuC紫外致突变及化学修复 umuC UV mutagenesis and chemical repair在遗传毒性实验中，使用umuC基因研究受试菌株的DNA损伤。umuC基因的表达受到DNA损伤的诱导。107 油状膜 slick漂浮在海面或者其他水体上的一层物质，例如石油膜。108 预暴露 pre-exposure在添加化合物或有机物的实验条件下，对接种体进行预培养。目的是通过微生物的适应和选择，增强接种体对受试物的降解能力。109 预活化 pre-conditioning在适宜培养条件下对受试生物进行预培养。该过程中不添加化学药品或有机物质。微生物在此过程中适应实验中培养条件，可改善实验效果。110 预培养 pre-culture在适宜培养条件下培养（已活化的）微生物，以促进其适应实验中培养条件。是特定试验（如遗传毒性试验）的一部分。111 原生水 connate water与周围岩石或地层具有同一地质年代的间隙水。水质往往不良，不适于正常使用（例如饮用、工农业使用）。112 原种培养 stock culture一定条件下（如在适合的培养基中冻存）生物菌株的培养，目的是保持原有的特性，如核酸序列。113 真空过滤 vacuum filtration污泥经滤布，藉真空抽滤的一种脱水方法。114 质量平衡 mass balance在一确定系统内（例如湖泊、河流或污水处理厂），特定物质输入量和输出量（包括该物质在系统中的形成或分解）之间的相互关系。115 中温消化 mesophilic digestion污泥在20～40℃下的厌氧消化，在该温度范围内有利于微生物生长。116 中营养水 mesotrophic water天然的或由于营养累积形成的中等营养状态的水，介于贫营养和富营养之间。117 自养细菌 autotrophic bacteria；化能自养细菌 chemolithotrophic bacteria能利用无机物作为碳源和氮源而繁殖的细菌。118 总固体浓度 total solids concentration在一定条件下，已知体积的活性污泥烘干后的重量。119 大生物降解率 biodegradation maximum level试验中，一种化合物或有机物不再继续发生生物降解时的大生物降解程度（以百分率表示）。120 低可观察效应浓度 lowest observed effect concentration，LOEC与对照相比，观察到显著效应（p≤0.05）时受试物的低浓度。121 低无效应稀释度 lowest ineffective dilution，LID（一定稀释度下废水的毒性测试）试验中无抑制效应或不产生特定值以上效应的大浓度稀释值。122 终好氧生物降解 ultimate aerobic biodegradation在有氧条件下，化合物或有机物被微生物降解成CO2、H2O和元素形态的矿物盐，并同化成微生物的一部分。123 终需氧量 ultimate oxygen demand，UOD有机物完全矿化和氨氮、亚硝态氮氧化所需要的氧的理论计算值。124 终厌氧生物降解 ultimate anaerobic biodegradation在无氧条件下，化合物或有机物被微生物降解成CO2、CH4、H2O和元素形态的矿物盐，并同化成微生物的一部分。（来源：HJ 596.3-2010）

近年来由于核酸修饰和递送载体的突破，带来了变革性疗法的创新浪潮，其中被认为是继小分子药物、抗体药物之后第三代创新药物核酸药物迎来了爆发式增长，其优势在于广泛的可成药靶点、特异性强、安全性高、效果持久、开发成功率高和制造成本低等。寡核苷酸药物，即小核酸药物，是由十几个到几十个核苷酸串联组成的短链核酸，目前小核酸药物主要包括 RNAi 药物和 ASO 药物，作用于pre-mRNA或mRNA，通过干预靶标基因表达实现疾病治疗目的。目前小核酸药物大多通过亚磷酰胺三酯合成法进行合成。化学合成按照3'-5'的方向进行。常用的固相载体为可控微孔玻璃珠（CPG）或者聚苯乙烯微珠（PS beads），固相载体通过linker与初始核苷酸核糖的3'-OH共价结合，而核糖的2'-OH用诸如叔丁基二甲基硅基(TBDMS)的保护试剂进行保护，或是核糖的2端有甲氧基、F代、甲氧乙基等修饰，5'-OH则用双甲氧基三苯甲基（DMT）保护。此外，由于腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶存在伯氨基团，也需要用酰基试剂（例如苯甲酰基）进行保护。固相合成每个循环主要包括四个步骤：脱保护、偶联、氧化和加帽。第一步 脱保护（Detritylation）使用溶解在二氯甲烷/甲苯中的二氯乙酸（DCA）或三氯乙酸（TCA）移除核糖5端的DMT基团，暴露5'-OH，以供下一步偶联。脱保护时间取决于流速和柱子尺寸，反应时间不够/脱保护剂酸性太弱会产生n-1杂质（与完整长度为n的寡核苷酸相比仅相差一个核苷酸）；反应时间太长/脱保护剂酸性太强则导致序列中脱嘌呤的产生。反应完成后，用乙腈洗涤去除残留的脱保护剂，此步骤中乙腈含水量一般小于20ppm，乙腈需要使用较高流速去冲洗合成柱，脱保护试剂冲洗不干净导致n+杂质的产生。第二步 偶联（Coupling）合成目标的原料，亚磷酰胺保护核苷酸单体，与活化剂四氮唑混合，得到核苷亚磷酸活化中间体，它的3端被活化，5端羟基仍然被DMT保护，与溶液中游离的5端羟基发生偶联反应。为了保证较高的总产率，每个循环中都需要有较高的偶联效率。n-1杂质是偶联中最常见的杂质，它们是偶联效率低于100%的结果。与FLP相比，更高分子量的杂质（例如n+1）也存在于偶联步骤中，n+杂质的形成归因于活化剂四氮唑的弱酸性能移除一部分亚磷酰胺溶液中的DMT基团。第三步 氧化（Oxidation）偶联反应后新加上的核苷酸通过亚磷酯键（三价磷）与固相载体上的寡核苷酸链相连。亚磷酯键不稳定，易被酸、碱水解，在下一个循环的脱保护酸性环境中不稳定，因此需要被氧化成稳定的五价的磷。磷酸二酯键中的2-氰乙基保护基团可以使其在后续合成中更稳定。常用碘溶液将亚磷酰转化为磷酸三酯，得到稳定的寡核苷酸。此外通过将一个硫原子转移到P（三价）上也可以将其转化为P（五价），从而形成硫代磷酸酯键。氧化剂与固相载体的接触时间通常为1-4分钟。第四步 加帽（Capping）由于不可能达到100%的偶联效率，仍存在脱保护后没有反应的5'-OH活性基团（一般少于2%），如果不加处理，那这些基团在下一个循环中仍能发生偶联，产生n-1杂质。通常使用两种试剂（通常使用醋酸酐和N-甲基咪唑的混合液作为加帽试剂）来酰化5'-OH。经过以上四个步骤，一个核苷酸碱基被连接到固相载体的核苷酸上，再以酸脱去它的5'-羟基上的保护基团DMT，重复以上步骤，直到所有要求合成的碱基被接上去。核酸合成系统就是将上述一系列化学合成过程进行自动化，精准化可控制的设备。仪器主要由柱塞系统泵、试剂阀、单体阀、试剂循环阀、紫外检测器、电导率、惰性气体控制盒、压力监测器、合成柱及软件控制系统等多个部分组成。大规模寡核苷酸合成系统采用流穿合成技术，泵精度高，规模广泛，滞留体积低，适用于不同规模和类型的寡核苷酸。其以灵活简便的方式创建和转移方法，为工艺开发和优化提供支持，同时系统先进的数据处理能力和分析工具可高效监测和控制合成。英赛斯大规模核酸合成系统

2016年度的基因组生物学技术进展大会(AGBT)于上周在美国奥兰多举行。Illumina的CEO Jay Flatley在大会上宣布了其半导体测序平台，即Firefly计划的更多细节。　　Flatley表示，Firefly将打开新的市场，因为它是如此简单。最终目标是制成这样一种设备，输入的是原始样本，而输出的是报告。尽管Illumina还没有实现，但Firefly无疑是朝着那个方向迈进了一步。　　正如Illumina之前提到的，Firefly是基于它在2008年收购Avantome时获得的CMOS技术。Illumina一直在开发Avantome的技术，但从未商业化，因为这项技术离不开emulsion PCR。然而，Illumina希望将边合成边测序技术(SBS)与半导体芯片相融合。　　Firefly设备本质上是一个带有纳米孔的CMOS传感器。纳米孔嵌入光电二极管中，让DNA沉积。簇生成和测序都在CMOS芯片上直接发生。由于CMOS是个单通道的设备，Flatley表示，研究人员必须弄清楚如何开发单通道的边合成边测序技术。　　Firefly将采用一种新的编码技术。对于Illumina HiSeq测序仪采用的四通道技术，每个核苷酸被一种单独的荧光染料标记，并在四个不同的光学通道中检测。而之后推出的NextSeq则采用了一种双通道技术。这种技术使用两种荧光染料，其中鸟嘌呤总是暗的，腺嘌呤和胞嘧啶用单个染料标记，而胸腺嘧啶用两个染料标记。　　在单通道技术中，胸腺嘧啶将有一个永久的荧光标记。腺嘌呤将有相同的荧光标记，但这种染料是可以去除的。鸟嘌呤将永远是暗的。另外，胞嘧啶一开始是暗的，但之后会加上荧光标记。　　Flatley随后演示了这个方案如何读取DNA。在四个核苷酸的第一幅图像中，A和T同时被标记并可以检测。之后，在第二幅图像中，A的染料切除，并添加到C上。这样，第二幅图像中只有C和T发荧光。通过综合两幅图像的信息，所有四种碱基很容易被区分。在内部测试中，Illumina已经证明了99%的原始读取准确性和2x150 bp读长，与HiSeq X的表现相当。　　这个平台将包含两个模块，总体积达1立方英尺。一个模块将用于文库制备，能够在3.5小时内平行制备8个文库，且无人值守。文库制备卡盒将利用Illumina NeoPrep所使用的数字微流体技术。用户只需加入样品和引物。这个设备将带来8个单独的文库，或合并成一个文库，用于测序。　　制备好的文库随后上样到测序卡盒中，其中包含CMOS芯片。测序大约需要3.5-13小时，具体取决于应用，随后结果可上传到BaseSpace云计算环境，进行数据分析。这个系统将由iPad驱动，因此可无线监控。　　Firefly有望在2017年下半年商业化，售价低于3万美元，而每个样品的耗材成本约为100美元。Flatley表示，Firefly的产量达到1 Gb，使其特别适合靶向研究、耐药性监控以及个人基因组测序等应用。

生物技术重大发现的历史时间表。图片来源：韩国基础科学研究所　　科技创新世界潮韩国基础科学研究所（IBS）基因组工程中心研究人员开发了一种新的基因编辑平台，称为类转录激活因子效应相关脱氨酶（TALED）。TALED是能够在线粒体中进行A到G碱基转换的碱基编辑器。这一发现是长达数十年治愈人类遗传疾病之旅的结晶，而TALED，也被认为是基因编辑技术中最后缺失的一块拼图。研究成果发表在最新一期《细胞》杂志上。“基因剪刀”的魔力与缺憾从1968年第一个限制性内切酶的发现、1985年聚合酶链式反应的发明到2013年CRISPR介导的基因组编辑的示范，生物技术的每一个新突破发现都进一步提高了操纵DNA的能力。特别是，新近开发的CRISPR—Cas系统（“基因剪刀”）允许对活细胞进行全面的基因组编辑。这为通过编辑人类基因组中的突变来治疗以前无法治愈的遗传疾病开辟了新的可能性。虽然基因编辑在细胞的核基因组中取得了很大的成功，然而，科学家们在编辑拥有自己基因组的线粒体方面并不成功。线粒体，即所谓的“细胞的动力室”，是细胞中的微小细胞器，充当能量产生工厂。由于它是能量代谢的重要细胞器，如果基因发生突变，则会导致与能量代谢相关的严重遗传疾病。韩国IBS基因组工程中心主任金镇秀解释说：“由于线粒体DNA缺陷，出现了一些非常严重的遗传性疾病。例如，导致双眼突然失明的Leber遗传性视神经病变是由线粒体DNA中的简单单点突变引起的。”另一种线粒体基因相关疾病包括伴有乳酸性酸中毒和卒中样发作的线粒体脑肌病，它会缓慢破坏患者的大脑。一些研究甚至表明，线粒体DNA异常也可能是阿尔茨海默病和肌肉萎缩症等退行性疾病的原因。线粒体DNA可以编辑了线粒体基因组遗传自母系。线粒体DNA中有90个已知的致病点突变，总共影响至少5000人中的1人。由于向线粒体递送方法的限制，许多现有基因组编辑工具无法使用。例如，CRISPR—Cas平台不适用于编辑线粒体中的这些突变，因为引导RNA无法进入细胞器本身。另一个问题是缺乏这些线粒体疾病的动物模型。这是因为目前不可能设计出创建动物模型所需的线粒体突变。”金镇秀补充道，“缺乏动物模型使得开发和测试这些疾病的治疗方法变得非常困难。”因此，编辑线粒体DNA的可靠技术是基因组工程的前沿领域之一，为了征服所有已知的遗传疾病，必须探索这一前沿领域，世界上最优秀的科学家多年来一直在努力使其成为现实。2020年，由美国哈佛大学博德研究所和麻省理工学院刘如谦领导的研究团队创建了一种新的碱基编辑器，名为DddA衍生的胞嘧啶碱基编辑器，可从线粒体中的DNA进行C到T转换。这是通过创造一种称为碱基编辑的新基因编辑技术来实现的，该技术将单个核苷酸碱基转化为另一个碱基而不会破坏DNA。但是，这种技术也有其局限性。它不仅仅限于C到T转换，而且主要限于TC基序，使其成为有效的TC-TT转换器。这意味着它只能纠正90个已确认的致病性线粒体点突变中的9个，也就是10%。长期以来，线粒体DNA的A到G转换被认为是不可能的。研究第一作者赵兴义说：“我们开始思考克服这些限制的方法。因此，我们创建了一个名为TALED的新型基因编辑平台，可实现A到G的转换。我们的新碱基编辑器极大地扩展了线粒体基因组编辑的范围。这不仅可为建立疾病模型作出巨大贡献，还可为开发治疗方法作出巨大贡献。值得注意的是，其在人类mtDNA中能够进行A到G的转化可纠正90种已知致病性突变中的39种，约为43%。”研究人员通过融合三种不同的成分创造了TALED。第一个组分是转录激活子样效应子，它能够靶向DNA序列。第二个组分是TadA8e，一种用于促进A到G转化的腺嘌呤脱氨酶。第三个组分DddAtox，是一种使DNA更容易被TadA8e获取的胞嘧啶脱氨酶。TALED的一个有趣的方面是TadA8e在具有双链DNA的线粒体中执行A到G编辑的能力。这是一种神秘的现象，因为TadA8e是一种已知仅对单链DNA具有特异性的蛋白质。金镇秀说：“以前没有人想过使用TadA8e在线粒体中进行碱基编辑，因为它应该只对单链DNA具有特异性。正是这种跳出框框的思维方法真正帮助我们发明了TALED。”诺贝尔奖级别的成果研究人员推测，DddA tox允许通过瞬时解开双链来访问双链DNA。这个转瞬即逝的临时时间窗口允许TadA8e作为一种超快作用的酶，快速进行必要的编辑。除了调整TALED的组件外，研究人员还开发了一种能够同时进行A到G和C到T碱基编辑以及仅进行A到G碱基编辑的技术。研究团队通过创建包含所需mtDNA编辑的单个细胞衍生克隆来展示这项新技术。他们发现TALED既不具有细胞毒性，也不会导致mtDNA不稳定。此外，核DNA中没有不良的脱靶编辑，mtDNA中的脱靶效应也很少。研究人员现在的目标是通过提高编辑效率和特异性来进一步改善TALED，最终为纠正胚胎、胎儿、新生儿或成年患者中的致病mtDNA突变铺平道路。研究团队还专注于开发适用于叶绿体DNA中A到G碱基编辑的TALED，叶绿体DNA编码植物光合作用中的必需基因。基础科学研究所科学传播者苏威廉称赞道：“我相信这一发现的意义可与2014年获得诺贝尔奖的蓝色LED的发明相媲美。就像蓝色LED是让我们拥有高能效白光LED光源的最后一块拼图一样，预计TALED将迎来基因组工程的新时代。”

蝉鸣声声入夏来，烈日高照，暑气炎炎，欢迎来到一年一度的人间大火炉时节——夏季。夏天，我们享受着天然免费的汗蒸和干蒸，不仅大脑热到颤抖，连dna都要化了，离变异也不远了。冇使惊，冰冻西瓜、冰可乐、雪糕刺客、空调… … 解暑降温神器纷纷登场，救我一命。勇敢的朋友还可以剃个光头过个清凉的夏天。综上可见，生物对温度的变化是很敏感的，温度的变化影响着世间万物。从古至今，对于温度的控制和热量的利用，也在人类生活生产中扮演了至关重要的角色。在生命科学研究领域，温度是实验中非常重要的一个参数。例如，使用紫外法测定dna熔解温度（tm）就是一项非常经典的需要样品控温的实验。dna 的变性的特点是爆发式的, 变性作用发生在一个很窄的范围。通常把dna 的双螺旋结构失去一半时的温度称为该dna 的熔点或熔解温度( melting temperature ) , 用tm 表示。dna 的tm 值一般在70～85 ℃之间。dna的变性从开始解链到完全解链，是在一个相当小的温度范围内完成的，一系列物化性质也发生改变: 260 nm 区紫外吸收值增高(增色效应) , 粘度降低, 浮力密度降低等。所以，我们可以利用紫外可见分光光度计检测dna样品在260nm处吸光度随温度的变化，对解链过程进行监测。不同种类dna的tm值不同：g-c 的含量越高, tm 越高（由于鸟嘌呤-胞嘧啶（g≡c）核苷酸之间有3个氢键，而腺嘌呤-胸腺嘧啶（a=t）之间有2个氢键，g≡c核苷酸解离所需能量大于a=t碱基对所需能量。）, 由tm 值可推算出gc含量。其经验公式为: ( g-c)% = ( tm - 69.3 ) ×2.44在以下示例实验中，使用梅特勒-托利多紫外可见分光光度计uv7配备酷t（cuvet）恒温器，测定20℃-95℃升温范围内鲑鱼精dna在260nm处的吸光度变化，以监测其变性过程。我们用各温度点测得的吸光度绘制图谱，可得到一条温度-吸光度s形曲线，如下图所示：图：260nm处鲑鱼精dna的熔解曲线（案例来源梅特勒公众号）在此实验案例中，鲑鱼精dna的tm值通过确定s形曲线的拐点来确定。经测定和计算，鲑鱼精dna的tm值为64.4℃，说明其g≡c碱基对的浓度相对较低。确定熔解温度的另外一种方法是用切线法对s形曲线的拐点进行图形化评估。我司已为广大相信光的实验奥特曼准备好了应用秘笈和成套装备，轻松应对需要对样品进行温控的紫外实验。梅特勒-托利多超越系列紫外可见分光光度计可搭载酷t帕尔贴控温系统或劳达（lauda）等水浴恒温系统，实现对样品精准快速的温度控制：梅特勒-托利多紫外可见分光光度计+酷t帕尔贴控温系统方案：梅特勒-托利多紫外可见分光光度计+劳达（lauda）水浴温控系统联用方案：

近期我们梳理了分子诊断技术中测序部分，测序技术根据样本类型不同包含：DNA测序、RNA测序、单细胞测序、甲基化测序等。本期开始我们将从以下几个方面逐一介绍单细胞测序技术：单细胞测序技术概念及发展历程、单细胞测序技术操作流程、单细胞全基因组测序技术、单细胞全转录组测序技术、单细胞测序技术的应用。单细胞测序技术单细胞测序（Single cell sequencing，SCS）技术是指在单个细胞水平上对转录组或基因组进行扩增并测序，以检测单细胞在基因组学、转录组学、表观组学和蛋白组学等多个组学的数据。主要涉及：单细胞基因组测序、单细胞转录组测序和单细胞表观基因组测序。单细胞基因组测序（图1A）：是将分离的单个细胞的微量全基因组DNA进行扩增，获得高覆盖率的完整的基因组后进行高通量测序，用于揭示单细胞中的遗传变异，如单核苷酸变异（SNVs）、拷贝数变异（CNVs）和基因组结构变异（SVs），细胞群体差异和细胞进化关系。单细胞转录组测序（图1B）：是将分离的单个细胞的微量全转录组RNA进行扩增后进行高通量测序，用于在单细胞中生成基因表达、基因融合和选择性剪接的图谱，此技术被认为是截至 2020 年定义细胞状态和表型的金标准。[1]单细胞表观基因组测序（图1C）：是检测DNA序列不变的情况下表型的可遗传变化，包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质可及性等。在真核生物中，5-甲基胞嘧啶(5mC) 在基因组中广泛分布，并通过抑制转座因子在调节基因表达中发挥重要作用[2]。通过对单个细胞中的 5mC 进行测序，可以揭示来自单个组织或群体的遗传相同细胞的表观遗传变化如何产生具有不同表型的细胞。单细胞亚硫酸氢盐测序是DNA甲基化研究的金标准。图1 单细胞测序技术应用范围示意图[3]A:单细胞基因组测序应用范围；B:单细胞转录组测序应用范围；C:单细胞DNA甲基化测序应用范围；为什么要做单细胞测序呢？多细胞生物在细胞的分裂和分化过程中必然会带来不同细胞间的差异，形成遗传信息的异质性。传统的检测方法获得的信息来自于数百万甚至更多细胞的混合样本，因此得到的结果反映的是一群细胞中信号的平均值，或者只代表其中占优势数量的细胞信息，导致不同细胞间异质性信息被忽视。而单细胞测序可以检测单个细胞异质性、识别稀有细胞、揭示细胞间差异情况。[4]图2 单细胞测序（上）与传统混合细胞测序（下）对比示意图单细胞测序技术发展2009年汤富酬等完成首例哺乳动物单细胞RNA转录组测序后，单细胞测序经历了十几年突飞猛进的发展，同时，随着测序技术的更新迭代，各厂商基于不同检测原理开发出的单细胞分析系统不断推陈出新，单细胞测序逐渐实现了从低通量到高通量检测的转变。2017年“人类细胞图谱计划（Human Cell Atlas，HCA）”的正式公布，是高通量单细胞研究产业化的重要里程碑。图3 单细胞研究发展重大历程[5]单细胞测序技术流程最初单细胞测序是采用不同方法将单个细胞分离出来，独立构建成文库进行测序。但此法分离细胞通量低（仅检测数十个细胞且不足以反应真实情况）且成本较高。随着测序技术的发展，出现了基于标签（barcode）的单细胞识别技术，即不需要分离单个细胞，仅需对每个细胞加上单独的标签序列，通过一次建库测序即可，此方法使得单细胞测序进入了高通量时代，单细胞分离和测序的成本大大降低。与传统混合细胞测序不同的是，单细胞测序起始样本中核酸含量极低，需要对筛选出的细胞扩增后才能满足后期测序实验，目标是在尽量减少序列扩增偏差的前提下增加核酸总量利于后续分析。单细胞测序技术操作流程包括：样本细胞筛选、核酸提取及扩增、测序文库构建、测序和数据分析。图4 单细胞测序（上）与传统混合细胞测序（下）技术流程对比示意图参考文献[1] Tammela,Tuomas Sage,Julien (2020). "Investigating Tumor Heterogeneity in MouseModels". Annual Review of Cancer Biology. 4(1):99–119.doi:10.1146/annurev-cancerbio-030419-033413.[2] Zemach A, McDaniel IE, Silva P, Zilberman D (May 2010). "Genome-wide evolutionary analysis of eukaryotic DNA methylation". Science. 328 (5980): 916-9. Bibcode:2010Sci...328..916Z. doi:10.1126/science.1186366. [3] Jialong Liang , Wanshi Cai , Zhongsheng Sun.Single-Cell Sequencing Technologies: Current and Future[J].Journal of Genetics and Genomics 41 (2014) 513-528[4] Eberwine J, Sul JY, Bartfai T, Kim J ,The promise of single-cell sequencing[J]. Nature Methods. 2014,11 (1): 25–7. doi:10.1038/nmeth.2769[5] 基因慧《2020单细胞行研报告》

导语在实验过程中，最心累的莫过于好不容易提取的核酸却降解了。那么核酸为什么会发生降解呢，我们又该如何预防呢？关于核酸降解，你了解多少呢？让我们一起对核酸降解一探究竟吧。 什么是核酸 核酸是一种高分子化合物，核苷酸是构成核酸的基本单位。核酸水解后得到许多核苷酸，核苷酸是组成核酸的基本单位，即组成核酸分子的单体。一个核苷酸分子是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。根据五碳糖的不同可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。如果5-碳糖是核糖，则形成的聚合物是RNA；如果5-碳糖是脱氧核糖，则形成的聚合物是DNA。 核酸降解本质 核酸降解是DNA/RNA分子中的碱基和戊糖间的氮糖苷键，或磷酸二酯键在物理因素、化学因素和生物因素等作用下发生水解，使DNA/RNA链发生断裂。核苷磷酸化酶：能分解核苷生成含氨碱基和戊糖的磷酸酯酶。广泛存在于生物体内,催化的反应可逆。可在核苷水解酶作用下继续分解核苷成嘌呤碱、嘧啶碱和戊糖。核苷水解酶：主要存在于植物和微生物体内，只水解核糖核苷。 核酸降解原因 DNA降解的因素很多，主要分为物理因素，化学因素和生物因素。一、物理因素：温度，机械剪切力、核酸的反复冻融、高温煮沸及辐射等。二、化学因素：PH值，水解反应，氧化反应等。三、生物因素：酶解及微生物侵染等作用。一、物理因素的影响★ 温度：高温条件下，RNA不稳定，易加速磷酸二酯键的水解，使核酸降解；★ 机械剪切力：包括剧烈震荡、搅拌、细胞突然至于低渗溶液中，以及让溶液快速通过狭长的孔道；★ 核酸的反复冻融、高温煮沸及辐射等，均会导致核酸的降解。二、化学因素影响水解★ PH值：氢离子参与催化磷酸二酯键、糖苷键的水解，但糖苷键比磷酸二酯键更易被酸水解。过高或过低的PH值都易破坏复键。核酸(特别是RNA)在碱性溶液中十分容易降解；★ 氧化反应：会氧化碱基中的含氨杂环，使其变性，从而改变一级与二级的核酸构象；★ 苯酚在空气中被氧化生成醌，它能够产生自由基，直接用于DNA的分离，会使磷酸酯键断裂，造成DNA的降解。三、生物因素影响★ 酶解：核酸酶可以催化水解多聚核苷酸链中的磷酸二酯键，直接破坏核酸的一级结构，使其降解。1.核酸酶(磷酸二酯酶)核酸内切酶：在环境或生物体内具有识别双链DNA分子中特定核苷酸序列，并由此切割DNA双链的核酸内切酶统称为限制性核酸内切酶。作用方式从多聚核苷酸链中间开始，在某一个位点切断磷酸二酯键。如DNase，RNase等。核酸外切酶：核酸外切酶的作用方式是从多聚核苷酸链的一端(3' -端或5' -端)开始，逐个水解切除核苷酸。如蛇毒磷酸二酯酶，牛脾磷酸二酯酶等。2.核苷酸酶(磷酸单酯酶)专一性的磷酸单酯酶：3' -核苷酸酶，5' -核苷酸酶非专一性磷酸单酯酶。★ 微生物侵染：微生物会将DNA作为营养物质或是其分泌的化学物质含酶。 预防降解的方法 预防RNA降解的方法:★ 去除环境中RNase酶的污染或强有力地抑制其活性。★ 获取样品后最好立即提取RNA，若无条件立即实验，应于-80℃液氮中保存样品，提取时取出样品后立即在低温下研磨裂解细胞，以防RNA降解。★ 在总RNA提取分离的最初阶段，联合使用Rnase的特异抑制剂，尽可能的灭活胞内的Rnase的活性。★ 避免样品的反复冻融。★ 保证裂解液的质量，裂解液的用量不足，也会导致RNA降解。★ RNA提取后，放入-80℃保存，防止降解。预防DNA降解的方法:★ 简化操作步骤，缩短提取过程，以减少各种有害因素对核酸的破坏；★ 减少化学物质对DNA的降解，为避免过酸、过碱对DNA双链中磷酸二酯键的破坏；★ 防止基因组DNA的生物降解，主要是DNase降解基因组DNA，Dnase需要二价金属阳离子Mg2+等的激活，可用EDTA等金属离子整合剂整合Mg2+以抑制Dnase的活性；★ 减少物理因素对DNA的降解，物理降解因素主要包括机械剪切力(如剧烈震荡、搅拌等)；★ 避免样品的反复冻融，可将DNA分装保存于缓存液中；★ 所有试剂应用无菌水配制，耗材经高温灭菌；★ 避免DNA的过高温处理等。

瑞士苏黎士大学的研究人员研发了一种新物质，可用来标记和观察动物体内的DNA合成过程。该技术的应用为药物研发提供了新策略。相关研究论文于12月5日在线发表在美国《国家科学院院刊》(PNAS)上。 　　详细了解动物体内DNA和蛋白质等大分子合成是理解生物系统和设计疾病治疗策略的必要条件。通常，通过人工合成小分子标记物掺入生物体自身合成过程来达到可视化DNA合成的目的。但是，直到现在该方法有一个重大的局限性：标记物具有毒性并导致细胞死亡。内森利德基(Nathan Luedtke)领导的小组研发了一种叫“F-ara-Edu”的核苷。用它来替换胸腺嘧啶脱氧核苷，标记DNA对生物体基因组功能几乎没有影响，毒性也大为降低，检测也更灵敏。 　　利德基表示，通过可视化新DNA的合成，就能够鉴定病毒感染和肿瘤增长的位点。这将引领药物研发新策略。(科学网 任春晓/编译) 　　相关仪器及方法：热型质谱仪 　　完成人：内森利德基课题组 　　实验室：瑞士苏黎士大学有机化学研究所 　　更多阅读 　　PNAS发表论文摘要(英文)

新冠疫情促使mRNA技术快速发展的同时也使人们开始高度关注核酸药物这一领域。核酸药物包括反义核酸（ASO）、小干扰RNA（siRNA）、微小RNA（miRNA）、小激活RNA（saRNA）、信使RNA（mRNA）、适配体（aptamer）、核酶(ribozyme)、抗体核酸偶联药物（ARC）等，是基因治疗的一种形式。除mRNA药物外，其他几种核酸药物，基本上都是由100个以内的核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸单链或双链组成，所以也称为寡核苷酸药物。与mRNA药物编码产生目的蛋白不同的是，寡核苷酸药物主要是通过碱基互补配对原则与DNA、mRNA或者pre-mRNA配对，通过基因沉默、非编码RNA抑制、基因激活等一系列机制来调节基因表达。已上市寡核苷酸药物化学结构（Nature reviews drug discovery）寡核苷酸药物对比于小分子药物及蛋白药物，具有多方面的优势，首先可根据目标靶点设计碱基序列，靶点明确、特异性强；其次寡核苷酸药物从转录后水平进行治疗，可选择的靶点丰富，特别是能覆盖蛋白质不可成药的靶点以及开发由基因缺陷导致的遗传性疾病的相关靶点；另外寡核苷酸药物由于序列短，可采用化学合成方法，完成目标序列的装配，并结合生物学测试筛选有效序列，能够避免盲目开发，节省研发时间。但是寡核苷酸药物在研发中也面临着诸多挑战。寡核苷酸在细胞外稳定性低，易被核酸酶降解，加上分子量及负电荷的因素，难以进入细胞，因此在研发过程中，使其保持稳定的结构以及能够有效递送的传递载体是主要考虑的两个因素。寡核苷酸核酸分子的改造主要包括磷酸骨架，碱基以及糖环的修饰，在改造中需要考虑多个因素，包括稳定性、药代动力学、碱基配对的亲和力等，最重要的是能够保留被功能酶及功能蛋白所识别的功能。因此，在前期研发过程中，需要对寡核苷酸进行精确的结构表征及定量。丹纳赫生命科学旗下SCIEX 的高分辨质谱ZenoTOF&trade 7600系统具有一系列对寡核苷酸进行分析的方案，可进行寡核苷酸的分子量分析并进行杂质检测，可对寡核苷酸进行碱基序列鉴定。由于Zeno TOF 7600具有EAD和CID两种互补的碰撞模式，不但能产生丰富的离子碎片信息，还会保留完整的核酸低丰度修饰信息。寡核苷酸分子量及碱基序列的检测高分辨质谱ZenoTOF&trade 7600系统另外，高分辨质谱ZenoTOF&trade 7600系统还能实现对寡核苷酸的定量分析，线性范围可达 5 ng/mL – 10000 ng/mL，可以完成寡核苷酸药物在研发阶段的药代及多种代谢产物同时鉴定及定量分析。在研发阶段，对于采用同一种仪器进行鉴定及定量，可避免定量方法转移时造成的方法优化时间浪费，可帮助用户加快研发进度。艾杰尔-飞诺美寡核苷酸定量分析前处理试剂盒高分辨质谱对寡核苷酸进行定量分析在寡核苷酸药物种类中，反义寡核苷酸由于是单链，分子量小，递送较其他寡核苷酸容易，且反义寡核苷酸功能多样，可上调或下调基因表达，成为研发罕见遗传性疾病药物中最关注的种类。为了帮助研究人员开发这类针对罕见遗传性疾病患者的ASO疗法，FDA还发布了指导这类ASO疗法非临床检测的指南。在已上市的寡核苷酸药物中，大部分都是用于治疗罕见遗传性疾病的反义寡核苷酸药物，特别是杜氏型肌营养不良，已经上市了针对不同基因位点的四款产品。药品名治疗疾病药物种类上市时间Fomivirsen巨细胞病毒视网膜炎反义寡核苷酸1998.8（已退市）Pegaptanib年龄相关性黄斑变性核酸适配子2004.12Mipomersen纯合性家族性高胆固醇血症(hoFH)反义寡核苷酸2013.1（已退市）Defibrotide肝静脉闭塞反义寡核苷酸2016.3Eteplirsen杜氏型肌营养不良（DMD基因外显子51）反义寡核苷酸2016.9Nusinersen脊髓性肌萎缩症 （SMN2基因外显子7）反义寡核苷酸2016.12Patisiran遗传性甲状旁腺素淀粉样变性小干扰RNA2018.8Inotersen遗传性甲状旁腺素淀粉样变性反义寡核苷酸2018.10Waylivra家族性乳糜微粒血症综合征反义寡核苷酸2019.5Givosiran急性肝卟啉症小干扰RNA2019.11Golodirsen杜氏型肌营养不良（DMD基因外显子53）反义寡核苷酸2019.12Viltolarsen杜氏型肌营养不良（DMD基因外显子53）反义寡核苷酸2020Lumasiran原发性高草酸尿症I型小干扰RNA2020Inclisiran成人高胆固醇血症及混合性血脂异常小干扰RNA2020Casimersen杜氏型肌营养不良（DMD基因外显子45）反义寡核苷酸2021.2.25已上市的寡核苷酸药物（根据网上资料整理）由此可见，对罕见病的诊断也非常重要，很多罕见遗传病是由几十甚至上百种突变引起的，而且不同区域的患者可能存在不同的基因变异位点，NGS是现在进行高通量基因检测的重要手段。丹纳赫生命科学旗下Integrated DNA Technologies（IDT）公司（中文名称：埃德特）是全球领先的NGS试剂供应商，其外显子捕获产品Exome Research Panel V2特别适合进行遗传性疾病的全外显子组测序，助力遗传性疾病的诊断。V2由 415,115 条单独合成且经过质控检验的 xGen Lockdown 探针组成。探针组跨越人基因组的 34 Mb 目标区域（19,433 个基因），并且覆盖 39 Mb 的探针空间（即由探针覆盖的基因组区域）。探针是使用全新的“捕获感知”(capture-aware) 算法进行设计的，并进行了专有的脱靶分析，确保实现完整的设计覆盖度。探针组中的所有探针均严格按照 ISO 13485 标准进行生产。每条探针均经过质谱法和双定量测量检验，确保探针的质量及在探针库中具有适当的代表性。IDT Exome Research Panel试剂盒

导 读近年来，以核酸药物为首的功能性核酸备受关注，2021年底治疗罕见病脊髓性肌肉萎缩的反义寡核苷酸药物诺西那生钠进入中国医保，几乎同一时间，诺华降血脂的小干扰RNA药物Leqvio获FDA批准上市，据悉一年只需用药两次。寡核苷酸药物已经从罕见病过渡到了常见慢性病，并可大大降低患者用药频率。随着寡核苷酸类药物的陆续上市，核酸药物已成为当前生命科学和药物研究的热点之一。为了更好促进核酸药物的快速发展，上海首个核酸产业园于7月中旬在上海杭州湾经济技术开发区正式开工，该产业园是以生物医药产业为发展方向，基于核酸开发各种疫苗及药物。今天，我们就一起来聊聊核酸药物以及解链温度等话题。01核酸药物小科普核酸类药物核酸类药物是各种具有不同功能的寡聚核糖核苷酸(RNA)或寡聚脱氧核糖核苷酸(DNA)，能够直接作用于致病靶基因或者靶mRNA，在基因水平上发挥治疗疾病的作用。常见的寡核苷酸药物主要包括反义寡核苷酸（ASO）、小干扰RNA（siRNA）、微小RNA（microRNA）、小激活RNA（saRNA）、适配体（Aptamaer）、信使RNA（mRNA）。解链温度在这些核酸药物中，对于具有双链结构的药物，需要对其解链温度进行分析。解链温度是衡量双链结构核酸类物质热稳定性的重要指标，它是控制结构和功能的关键因素。例如小干扰RNA（siRNA）药物等具有双链结构，当温度升高时，氢键断裂，双链逐渐解体，形成单链结构。这种现象称为核酸的“溶解”，将双链和单链所占比例相等的温度定义为解链温度(Tm）。因为核酸类物质在260 nm附近有一个紫外吸收峰，吸收值在解链过程中增加，通过测试该吸光度变化，以确定Tm值。因此在进行核酸药物Tm值分析时，可以利用紫外分光光度计加上控温附件和对应的数据分析软件来完成。02分析利器对于核酸解链温度Tm测试，岛津拥有成熟的方法和分析设备，该设备一般为UV-1900i配Tm分析系统(TMSPC-8)。Tm分析系统由8列控温支架、专用8列微量比色池、温度控制器和Tm分析软件构成，最多可同时测定8个样品。UV-1900i和Tm分析系统专用8列微量比色池（光程10 mm）03案例分享接着小编带您看看具体的寡核苷酸分析案例，操作步骤简单快捷，结果直观。测试样品为M13-25mer核酸，测试前先进行样品溶液脱气的预处理，通过UV-1900i和Tm分析系统可以轻松获得Tm 曲线（绘制260nm处的吸光度对温度曲线，如下图所示），该曲线可以显示升温时和降温时的结果。样品的Tm曲线测试完成后，可以通过中线法和微分法两种方法计算Tm值，最终得到的Tm值结果基本一致。Tm计算结果结 语核酸分子的解链温度对核酸药物的稳定性、有效性等研究有重大意义，在核酸药物研发生产过程是一个重要的参数指标。岛津紫外配合Tm分析系统，可以满足轻松获取Tm曲线，通过中线法或者微分法均可计算Tm温度，满足测试要求，为核酸药物质量控制提供了可靠数据。更多寡核苷酸药物分析，敬请持续关注。撰稿人：王娟娟本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

三甲氧苄氨嘧啶（TMP），是一种磺胺增效剂。常与多种抗生素合用，也可产生协同作用，增强疗效，可以成倍增加部分抗菌药的疗效。抗菌谱与磺胺药基本类似，但抗菌作用弱，且易产生耐药性。和磺胺类、四环素、青霉素、红霉素、庆大霉素、粘菌素等合用可以增强抗菌作用。 目前我国对磺胺类及其增效剂的使用有比较明确的规定。农业部NY 5034 - 2005中规定禽肉类产品中磺胺类总量不得超过100 &mu g/kg NY5070 - 2002 中规定磺胺类在水产品中总量不得超过100 &mu g/kg, 增效剂磺胺三甲氧苄氨嘧啶限量不得超过50 &mu g/kg 。日本肯定列表中将动物源性食品的最低限量定为20 &mu g/kg。《SN/T 2538-2010进出口动物源性食品中二甲氧苄氨嘧啶,三甲氧苄氨嘧啶和二甲氧甲基苄氨嘧啶残留量的检测方法液相色谱质谱/质谱法》规定，三甲氧苄氨嘧啶的检测低限为5.0 &mu g/kg。 本方案建立了一种使用岛津超高效液相色谱仪LC-30A和三重四极杆质谱仪LCMS-8040联用快速测定水产品中三甲氧苄氨嘧啶的方法，供检测人员参考。水产品经处理后，用超高效液相色谱LC-30A分离，三重四极杆质谱仪LCMS-8040进行分析。三甲氧苄氨嘧啶在0.1-100 µ g/L浓度范围内线性良好，标准曲线的相关系数为0.9993；对1 µ g/L、5 µ g/L和10 µ g/L三甲氧苄氨嘧啶标准溶液进行精密度实验，连续6次进样保留时间和峰面积相对标准偏差分别在0.31%和3.95%以下，系统精密度良好。 岛津三重四极杆质谱仪系列 了解详情，请点击《超高效液相色谱三重四极杆质谱联用法测定水产品中的三甲氧苄氨嘧啶残留》。 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津企业管理（中国）有限公司在中国全境拥有13个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。

样品流路中分析物与金属表面相互作用引起的金属吸附是寡核苷酸分析中的主要问题之一。使用传统的 LC系统（基于不锈钢材质）通常会导致峰形不佳、灵敏度和定量性能受损。本文介绍了使用为解决金属吸附问题而开发的 Nexera XS inert系统分析寡核苷酸的示例。对灵敏度、定量性能和残留进行了评估，结果显示，与在流路中使用不锈钢的 HPLC 系统相比，该生物惰性系统在整体性能上明显改善。Nexera XS inert系统对金属配位化合物表现出优异的分析性能。通常用于 HPLC 流路的不锈钢 (SUS) 具有出色的耐压性，但含有磷酸基团的化合物可以通过金属配位作用与润湿不锈钢表面吸附。金属吸附会对峰形、检测灵敏度和重现性产生负面影响，并降低定量分析的性能。一般通过重复注入高浓度样品来抑制吸附，但这种方法既费时又昂贵。另一种方式是使用含有螯合剂的溶液来抑制吸附。但是此方法不适用于 LC/MS 分析，因为它可能导致污染和灵敏度降低。为了评估金属吸附抑制效果，采用常规HPLC系统（Nexera XR）和生物惰性UHPLC系统（Nexera XS inert）进行分析，并分别使用不锈钢色谱柱和无金属色谱柱。寡核苷酸的反相色谱分析中通常采用离子对试剂，本实验中使用HFIP（1, 1, 1, 3, 3, 3-六氟-2丙醇）和DIPEA（N, N-二异丙基乙胺）。样品信息：序列：5'-dG-dC*-dC*-dT-dC*-dA-dG-dT-dC*-dT-dG-dC*-dT-dT-dC*-dG-dC*-dA-dC* -dC*-3'，(*) 表示 5-C 或 5-U 甲基化 (d) 2'-脱氧核苷分子量：6431.72色谱及质谱条件：略。图 1 显示了使用 Nexera XR 和不锈钢色谱柱以及 Nexera XS inert和无金属色谱柱分析的 10 ng/mL 标准寡核苷酸溶液的色谱图。与 Nexera XR 相比，Nexera XS inert 的峰强度增加了约 1.7 倍。图1 寡核苷酸标准溶液(10 ng/mL)的MRM色谱图图2 (a) Nexera XR，(b)Nexera XS inert 交叉污染比较分析浓度为1000 ng/mL的寡核苷酸溶液后，立即将样品溶剂水作为空白进样以评估残留情况。图2（a）显示了Nexera XR空白分析的色谱图，图2（b）显示了Nexera XS inert空白分析的色谱图，可以看到两者的残留水平分别为0.0790%和0.0033%。这些结果表明，Nexera XS inert系统显著抑制了金属吸附并最大限度地减少了交叉污染。样品流路中分析物与金属表面相互作用引起的金属吸附是寡核苷酸以及其他金属敏感化合物分析中的主要问题之一。Nexera XS inert在样品接触流路中使用生物惰性材料，对易被吸附的化合物具有出色的峰形、分离度、灵敏度、重现性和定量性能。而且，该系统耐压超过100MPa，适用于超快速分析，显著提高实验室分析通量。Nexera XS inert系统与MS的结合是分析金属敏感化合物的理想解决方案。本应用中使用的仪器（Nexera XS inert+LCMS-8060）参考文献：1、LCAV-0001-0274，Improvement of Quantitative Performance in LC/MS Analysis of Oligonucleotides using Nexera XS inert本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

北大-清华生命科学联合中心、北大生物动态光学成像中心研究员汤富酬、黄岩谊与首都医科大学附属北京世纪坛医院(北京大学第九临床医学院)肝胆胰外科合作，研发了一种肝癌无创早期诊断新技术——甲基化CpG短串联扩增与测序(MCTA-Seq)。该项技术是通过对患者血浆游离DNA中异常高甲基化CpG岛进行全面测序分析，来实现对肝癌的早期诊断，是癌症诊断方法上的一个突破。研究结果在线发表于10月30日的《细胞研究》(Cell Research)杂志上。　　DNA甲基化是指DNA的胞嘧啶(C)被加上一个甲基而形成甲基胞嘧啶的表观遗传修饰，主要发生于CpG二核苷酸。CpG二核苷酸高度聚集于被称为CpG岛的基因组区域，这些区域主要位于基因转录起始处，具有重要的转录调控功能。CpG岛在正常细胞中大多处于去甲基化状态，但在肿瘤细胞中，大量CpG岛会发生异常高甲基化。CpG岛异常高甲基化不仅与肿瘤的发生发展密切相关，而且也是一种非常有前途的肿瘤标志物。　　坏死的癌细胞会将DNA释放到血液中成为循环游离DNA，能否通过检测血液中携带异常高甲基化CpG岛的游离DNA而发现早期癌症呢?虽然早在上世纪九十年代就有学者开始这种尝试，但研究工作一直进展缓慢。其中，一个关键的瓶颈是缺乏能够同时检测大量CpG岛的高通量技术。早期肿瘤释放到外周血中的游离DNA极其微量且呈高度片段化，目前已有的DNA甲基化组检测技术灵敏度均较低，无法满足对其进行高通量检测的要求。　　MCTA-Seq技术巧妙地突破了这一瓶颈。通过选择性扩增甲基化CpG短串联CGCGCGG序列和随后进行高通量测序分析，MCTA-Seq可以在一个反应中同时检测到近九千个CpG岛 检测下限可低至1～2个细胞的基因组DNA。　　肝癌是全球发病率最高的恶性肿瘤之一，死亡率居第三位。由于慢性乙型肝炎病毒感染者众多，肝癌的发病率在我国一直居高不下。目前，血清甲胎蛋白(AFP)是临床上最常用的肝癌早筛标记物，但有约40%的假阴性率，因此迫切需要研发新的肝癌早筛生物标记物。　　研究者采用MCTA-Seq技术共分析了151份临床样本，包括57份癌与癌旁组织样本和94份来自肝细胞癌患者、肝硬化患者及正常个体的血浆样本。在肝癌组织中，他们发现有近九百个CpG岛发生了异常高甲基化。而在小肝癌(≤ 3cm)患者血浆样本中，则鉴定出近四百个甲基化水平显著增高的CpG岛 进一步提高筛选标准后，获得了四十多个表现最佳的血浆CpG岛标记物。研究发现肝癌患者血浆CpG岛标记物可以分为两类，其中一类部分直接来自肝癌组织，而另一类则由肝癌组织与非癌肝组织共同释放。在小肝癌(≤ 3cm)患者的血浆中，后一类标记物上升的水平甚至超过了前一类。肿瘤手术切除后，两类标记物均显著下降，表明它们都与肿瘤密切相关。后一组新型血浆CpG岛标记物的发现展示了MCTA-Seq技术无偏见筛选的优势。　　通过联合两类血浆CpG岛标记物，MCTA-Seq技术诊断肝细胞癌的灵敏度为94%，特异度为89%。尤为重要的是，MCTA-Seq成功地对本研究中全部15例AFP呈现假阴性的肝细胞癌患者做出了正确的诊断。　　鉴于大多数类型的肿瘤都会发生CpG岛异常高甲基化，MCTA-Seq技术还有望用于其它类型癌症的无创性早期筛查。另外，由于不同类型的肿瘤有独特的甲基化图谱，MCTA-Seq同时还具有识别肿瘤组织来源的潜力。MCTA-Seq的三步建库反应在一个PCR管中即可完成，仅需浅度测序，是一种简便、经济和具有广阔应用前景的游离DNA测序新技术。　　北京大学生命科学学院生物动态光学成像中心博士文路，博士研究生李静宜、刘晓萌和北京大学医学部的硕士研究生郭化虎是这篇论文的并列第一作者。北大-清华生命科学联合中心、生物动态光学成像中心研究员汤富酬、黄岩谊和北京世纪坛医院胰外科教授彭吉润是该论文的共同通讯作者。该项目得到国家自然科学基金的支持。

DNA甲基化是哺乳动物基因组中最常见的表观遗传事件之一，即DNA中核苷酸与甲基基团的共价修饰[2]。DNA甲基化与人的生命进程有着密不可分的关系。细胞的增殖与分化、染色体完整性的维护或者X染色体的活性等等都离不开DNA甲基化的控制，DNA甲基化流程在胚胎发育中是无处不在的[1]。如果DNA甲基化进程出现异常，会导致生物体出现各种各样的疾病以及身体的生长缺陷或生理紊乱。DNA与蛋白质之间的相互作用如果出现异常，会影响基因的表达，从而引起人体内肿瘤的发生或者肿瘤的转移，这一切的源头都是DNA甲基化进程出现异常的结果[3]。DNA甲基化酶是肿瘤治疗靶点DNA甲基化酶是一种修饰酶，经常与限制性内切酶一同出现。在真核生物基因组以及原核生物基因组中，普遍存在DNA甲基化酶维持以及催化DNA甲基化过程的现象。DNA甲基化酶被广泛认为是一种治疗靶点以及预测生物甲基化过程的标志物，在单细胞水平上准确灵敏地检测DNA甲基化酶对于肿瘤医学上的临床诊断以及临床治疗甚至是生物学研究有着至关重要的作用。根据甲基化的核苷酸和位置被分为三组，即腺嘌呤的甲基化、胞嘧啶的4-N甲基化和胞嘧啶的5-C甲基化。所有已知的DNA甲基化酶在其甲基化过程中以s-腺苷甲硫氨酸作为甲基供体。最常见的DNA甲基化不仅发生在胞嘧啶嘧啶环5-C位置的CpG位点上，还发生在对称四核苷酸5’-G-A-T-C-3’ 中腺嘌呤环的6-N位置[4,5]。传统DNA甲基化酶检测方法有局限 DNA甲基化酶活性的高灵敏度检测在基因调控、表观遗传修饰、临床诊断和治疗等方面具有重要意义。传统用于检测DNA甲基化酶活性的方法包括高效液相色谱法(HPLC)[6], 聚合酶链反应(PCR)[7]，凝胶电泳[8]，高效毛细管电泳(HPCE)[9]，以及使用同位素标记的s-腺苷甲硫氨酸甲基化检测[10,11]。尽管这些技术在实验室实践中被证明是有用的，但它们具有局限性。例如，大多数技术不仅使用笨重昂贵的设备，而且需要复杂的样品制备和数据分析所需的大量时间。同位素标记等技术是有效的，但它们往往需要费力的样品制备、同位素标记、复杂的设备和大量的DNA，使得它们不适合在医护点使用。所以，DNA甲基化酶活性检测迫切需要简单、便携、高灵敏度和低成本的检测方法。在最近的技术进步中，许多替代的DNA甲基化酶活性测定方法，如放射法、比色法、荧光法、电化学法等已被提出。此外，其中许多与纳米材料或酶结合，以显著提高它们的敏感性。放射法、蛋白质纳米孔等新型检测技术兴起 放射法：同位素标记作为最早检测DNA甲基化酶活性的方法之一，早期广泛应用于检测DNA甲基化酶和DNA甲基化的活性[12,13]。在由DNA甲基化酶催化的甲基化过程中，同位素标记的甲基部分转移到DNA上，从而赋予甲基化的DNA放射性。这种放射性可以很方便地用闪烁计数器或放射自显像仪来检测。可惜的是，放射性试剂的介入是限制这种试验在中央实验室进行的最大缺点。对无辐射DNA甲基化酶活性检测的研究导致了甲基化特异性PCR[14]、HPCE[9]和HPLC等替代品的发展[7,14]，而甲基化特异性PCR被认为是较好的方法。尽管非放射性，上述DNA甲基化酶活性检测需要庞大且通常昂贵的设备，冗长且耗时的样品制备和数据分析，以及繁琐的检测方案，这在临床实践中也比较难以实现全覆盖。比色法：比色法用于DNA甲基化酶活性检测依赖于颜色变化的目视观察或与DNA甲基化酶相关的吸收光谱的光谱测量。它们具有成本低、简单、可移植性和在某些情况下无需仪器的优点。虽然紫外-可见光谱法可以量化DNA，但甲基化和未甲基化DNA在紫外-可见吸收特性上的低灵敏度和不显著差异基本否定了紫外-可见光谱法直接检测DNA甲基化酶活性[15~17]。金纳米粒子：金纳米粒子(AuNPs)由于其表面的等离子体共振吸收的高消光系数且强依赖于粒子间距离，在DNA甲基化酶活性检测的比色法研究中引起了广泛关注。如图1 所示，金纳米粒子表面包覆有双链DNA (ds-DNA)，其中一条链包含DNA甲基化酶识别序列和5’-硫醇末端。在DNA甲基化酶存在的情况下，如图1 B 所示，DNA甲基化酶被共价标记在ds-DNA中碱基环的6-C位置，因为在5-N位置缺乏一个质子阻止了β-消除，甲基化的DNA不能被核酸外切酶 ExoⅠ剪切，因此金纳米粒子仍然均匀地分散在溶液中 [18]。从而实现DNA甲基化酶活性的检测。结果表明，在526 nm处，金纳米粒子聚集物的吸光度与DNA甲基化酶的活性呈2 ~ 32 U / mL的线性关系，检出限为0.5 U/ mL。图1. (A)基于ABP的比色生物传感器的示意图(B) DNA甲基化酶的检测机制 荧光法：荧光指吸收激发荧光团的光，以促进电子从基态到激发态，电子迅速地回到激发态的最低能级，然后当电子最终返回基态时，发出波长较长的光。与其他DNA甲基化酶活性测定法相比，荧光法检测DNA甲基化酶活性的优点是检测过程简单，灵敏度高，但其复杂的光学性能限制了其在集中实验室的应用[19~20]。图2. 基于外切酶的靶循环的DNA甲基化酶活性检测原理图电化学法：电化学生物分析技术的发展一直是现代分析化学研究的热点之一。电化学法用于DNA甲基化酶分析包括测量电流、电压、电荷和电阻等电量，以反映DNA甲基化酶的活性。与许多其他类型的DNA甲基化酶活性的检测相比，它们具有低成本、高灵敏度、执行现场监测的能力以及非常适合微型化和集成微制造技术的优点[22~23]。Zhi-Qiang Gao等人在2014年报道了一种简单、高灵敏度的DNA甲基化酶电化学活性测定方法。该方法采用电催化氧化抗坏血酸(AA)的信号放大手段，通过一个螺纹插层N,N -2(3-丙基咪唑)-1,4,5,8-萘二酰亚胺(PIND)电催化氧化还原Os(bpy)2Cl+ (PIND-Os)，包含5’-CCGG-3’ 对称序列的ds-DNA首先固定在金电极上。然后用DNA甲基化酶孵育电极，经过酶催化特定CpG二核苷酸的甲基化，然后用识别5’-CCGG-3’ 序列的限制性内切酶 Hpa II 剪切酶处理电极，从而实现DNA甲基化酶活性检测的目的[24]。图3. DNA甲基化酶活性的检测原理示意图蛋白质纳米孔：蛋白质纳米孔检测技术是在单分子水平上以低成本、无标签和高通量的方式研究生物分子的检测技术。近年来，纳米孔技术正从生物传感的角度进行研究[25]。应用于核酸特征鉴定、化学反应过程的测量、蛋白质分析、疾病相关蛋白状态的检测以及酶动力学的研究等[26]。α-溶血7素是一种蛋白质纳米孔，它自发地插入到脂质双层膜中，形成一个纳米孔[27]。当一个带电分子在外加电势下通过蛋白质纳米孔时，它会引起离子电流的瞬态变化，电流变化事件被记录下来。被分析物可以通过当前电流发生的频率进行量化，特征电流信号则可以揭示被分析物的各种特征[28~30]。该检测方法不需要对DNA探针进行任何化学修饰，既方便又节约成本，减少了样品消耗。 图4. 用于分析DNA甲基化酶活性的纳米孔试验的示意图 在过去的十几年中，DNA甲基化酶活性的检测取得了重大进展。有几种方法有希望可在临床检测，使得该方法在用于癌症诊断、预后和治疗方面显示出了希望。比色法依赖于颜色变化的目视观察或与DNA甲基化酶相关的吸收光谱的光谱测量，具有成本低、简单、可移植性和在某些情况下无需仪器的优点，但是检出限相对较高。荧光法检测DNA甲基化酶活性的检测过程简单，检出限相对理想，但其复杂的光学性能以及昂贵的仪器设备限制了其在生活中的应用。电化学法由于需要构建较复杂的反应电极材料而使得其在临床上受到了一定的限制。蛋白质纳米孔的检测方法不需要对DNA探针进行任何化学修饰，既方便又节约成本，减少了样品消耗，检出限相对较为理想，并且已经成功应用于人类血清样本。这类检测可能最终为常规DNA甲基化酶活性的检测和分子诊断打开大门，为疾病的管理和诊断带来新的前景。 作者：王家海、骆 乐 作者简介：王家海，博士，教授，硕士生导师/博士生导师，广州大学化学化工学院；分析化学专业；主要研究领域为“基于核算纳米结构为信号传导载体的纳米孔传感器”；在核酸探针和仿生纳米孔两方面开展了一系列分子识别的工作，也为将来进一步开展分析化学研究打下了坚实的基础，期间积累了多种前沿分析方法和技术：仿生纳米孔制备和检测；微纳米加工技术；核酸探针人工合成技术。参 考 文 献 [1] 陈晓娟,闫少春,邵国,等.人DNA甲基化转移酶的分类及其功能[J].包头医学院学报,2014,30(04):136-138.[2] Das PM, et al. 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安捷伦科技公司推出首款针适用于疾病研究的DNA甲基化靶向序列捕获产品 2012 年 2 月 14 日，佛罗里达州马科岛（基因组生物学和技术，AGBT）- 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）推出其靶向序列捕获平台的新成员，SureSelect XT 人甲基化测序系统，适用于表观遗传学研究中 DNA 甲基化位点检测。这是市场上第一款采用靶向序列捕获技术的全面 DNA 甲基化发现系统。安捷伦将于明日在基因组生物学技术进展年会上揭晓该产品的技术细节。 Agilent SureSelect XT 甲基化测序系统基于液相杂交，是可以分析人类基因组中低甲基化与过度甲基化的胞嘧啶位点的独特研究工具。亚硫酸盐测序技术是 DNA 甲基化研究的黄金标准，也是第一种可以全面研究DNA 甲基化的发现系统。Agilent SureSelect XT 甲基化测序系统将市场领先的靶向序列捕获平台 SureSelect 与亚硫酸盐测序结合在一起，挑选了与表观遗传学研究最相关的基因组序列，包含了与多种疾病（例如，癌症、基因组印记疾病、行为和精神障碍等等）相关的区域，实现了前所未有的序列覆盖范围。 &ldquo DNA 甲基化是重要的表观遗传学特征之一。&rdquo 华盛顿大学西北参考表观基因组图谱中心主任 John Stamatoyannopoulos 说，&ldquo 如果拥有一种经济实惠的可以在亚硫酸盐测序过程中智能地检测数百万 CpG 的平台，那么将大大降低成本并大幅扩展基因组规模 DNA 甲基化分析的范围和适用性。&rdquo &ldquo Agilent SureSelect XT 甲基化测序系统涵盖了所有基因组中癌症研究领域关注的甲基化胞嘧啶位点，投入产出比相当好。&rdquo 马克斯普朗克分子遗传学研究所 Michal-Ruth Schweider 医学博士说道。 &ldquo 我们很高兴能为用户提供这种新工具来满足医学界日益增加的需求。&rdquo 安捷伦副总裁基因组学总经理 Robert Schueren 说道。&ldquo 由于异常甲基化是可逆的，因此这种分析方法非常有利于开发新的治疗方法。&rdquo Agilent SureSelect XT 甲基化测序系统使研究人员能够分析超过 370 万个CpG 核苷酸序列位点，研究它们的甲基化状态。该系统针对启动子、经典 的CpG 岛以及最近被关注的位于CpG 岛上下游 2kb范围内的&ldquo shores&rdquo 和&ldquo shelves&rdquo 区域设计。研究表明，许多甲基化变化并不发生在启动子或 CpG 岛，而是发生在 CpG 岛上下游2kb 范围内，也就是 CpG 岛shores区域。除上述区域外，Agilent SureSelect XT 甲基化测序系统的设计还包含了已知的差异性甲基化区域。 与全基因组亚硫酸盐测序相比，Agilent SureSelect XT 甲基化测序系统具有更高的通量和更低的成本。它可以识别限制性内切酶或免疫沉淀法不能检测的区域。因为该产品也属于SureSelect XT 产品系列，安捷伦为用户提供全套工作流程解决方案。并配有适用于文库构建和靶序列捕获的所有必备试剂。 要了解更多信息，请访问 www.agilent.com/genomics/ngs。 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是全球领先的测量公司，同时也是化学分析、生命科学、电子和通信领域的技术领导者。公司的 18,700 名员工为 100 多个国家的客户提供服务。在 2011 财政年度，安捷伦的业务净收入为 66 亿美元。要了解安捷伦科技的信息，请访问：www.agilent.com.cn

特邀：海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室林桓课题组林桓，海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室副研究员，海南省领军人才，《Marine Resource and Ocean Science》编委，曾任岛津制作所全球应用技术开发中心副主任研究员。主要研究领域是基于高分辨以及定量质谱的核酸修饰生理学意义挖掘，在《Nature Communications》，Nucleic Acid Research等重要期刊发表过论文。 海南大学林桓副研究员团队以模式蓝藻（细长聚球藻 PCC 7942）为研究对象，与岛津广州分析中心展开深入合作，通过微流液相色谱仪（岛津Nexera Mikros）结合三重四级杆质谱仪（岛津LCMS-8050）建立了一套兼具灵敏度与特异性的修饰核苷鉴定方法，并对细长聚球藻PCC 7942 总tRNA组分中存在的修饰核苷进行了检测分析，为修饰核苷的鉴定提供了一种新思路。成果于2021年7月发表在《Journal of Separation Science》。 生物体中的RNA元件，包括核糖体RNA，信使RNA，转运RNA，剪接体RNA，miRNA等，均需要经历转录后修饰成为成熟的分子。这些修饰对实现RNA元件的功能至关重要，例如新冠病毒mRNA疫苗必须在RNA链上掺入修饰核苷才能在人体中稳定表达。RNA转录后修饰主要发生在核糖核苷（A/U/C/G）的碱基或核糖上，以共价结合的方式连接一个或多个化学基团。近年研究表明RNA修饰种类和修饰率的变化参与到RNA代谢及功能实现的全过程，具有重要生理学意义[1-5]。 ☆ 新思路 ☆ 分析方法灵敏度提高有三种途径：• 更高效的前处理技术以实现目标物的富集和基质/杂质的清除；• 更优越的分离手段，得到更纯、更集中流出的色谱峰以提高目标物的瞬间浓度；• 更先进的检测技术以提高目标物信号响应。 目前质谱仪因其通用性高、选择性好和灵敏度高，是主流的检测技术，其中，灵敏度是评价质谱等级的重要指标之一。质谱仪的灵敏度受多方面影响，其中可以通过降低进入离子源的液流，有效提高离子化效率，从而较大提高质谱检测灵敏度。如目前比较常见的Nano液相、Micro液相和Semi-micro常规分析型液相，我们来做一下性能对比。 三种液相系统的性能对比 Nano液相的液量有利于LCMSMS离子源的去溶剂化，从而提高质谱响应。但是由于液流过低，其通量较小；另外，纳升级的流速对输液泵的精度和脉冲控制要求非常高，再加上其精密的部件对使用和维护都有很高的要求。故现有技术下Nano液相的通量和稳定性无法达到常规分析型液相的水平。而Semi-micro常规型液相已成为相对成熟、应用范围相对广的分析手段，这两项指标非常优异，但是，由于较大的液流，导致进入离子源，尤其是ESI离子源之后，其去溶剂化效率较差，灵敏度无法进一步提高。 Micro液相的色谱柱内径介于0.1~1.0 mm之间，流速一般介于1~100 μL之间，这一流速下的仪器稳定性、耐用性和维护性都比Nano液相有大幅提高，通量接近半微量分析型液相，而其去离子效率相比半微量分析型液相大大提高。因此Micro液相没有明显的短板，理论上是三种液相中相对理想的技术。 岛津微流量液相质谱联用系统 Mikros-LC+LCMS-8060 ☆ 成果快览 ☆ • 在本研究中研究人员报道了尿苷及其衍生物在低温及高有机溶剂的条件下容易析出造成信号变动，指出了利用HILIC等亲水原理的核苷酸LCMS分析中需要注意的问题。• 利用岛津微流量液相质谱联用系统测试了总tRNA组分中24个核苷标样，确定了各个标样所用的母离子和子离子，以及在HILIC色谱柱中的保留时间。通过多反应监测及保留时间，可以区分这些修饰核苷及其同分异构体。 核苷标样微流量液质系统色谱图 • 测定了24个修饰核苷标样的最小检出量，运用微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪检出下限为0.1-1 fmol，而一般用于鉴定修饰核苷所用的半微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪的检出下限为1-10 fmol。• 运用上述建立的方法，对细长聚球藻 PCC 7942中的修饰核苷进行定量检测，仅需含25 ng总tRNA组分的样品，即可得到清晰的质谱结果，而在传统的半微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪上得到相同结果，至少需要含100 ng的总tRNA组分的样品[6, 7]。 细长聚球藻样品图 ☆ 专家观点 ☆ 海南大学林桓副研究员：修饰核苷中尿嘧啶核苷及其衍生物电离困难及各修饰核苷同分异构体之间不易区分的特点一直是质谱检测的难点。同时常规的半微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪检出限较高，需要的样品量较大，这也是不易提取的样品检测的制约条件之一。该研究依托岛津公司强大的质谱分析平台，首次使用微流液相色谱—三重四极杆质谱联用仪分离鉴定总tRNA组分中的修饰核苷，灵敏度较半微流液相色谱——三重四极杆质谱联用仪提高了10倍以上。该方法可支持表观转录组学的发展。 【参考文献】[1] Lin H, Miyauchi K, Harada T, Okita R, Takeshita E, Komaki H, Fujioka K, Yagasaki H, Goto Y-i, Yanaka K, Nakagawa S, Sakaguchi Y, Suzuki T. CO2-sensitive tRNA modification associated with human mitochondrial disease. Nature Communications. 2018 9: 1875.[2] Lian H, Wang Q H, Zhu C B, Ma J, Jin W L. Deciphering the Epitranscriptome in Cancer. Trends in Cancer. 2018: S2405803318300219.[3] Schimmel, Paul. The emerging complexity of the tRNA world: mammalian tRNAs beyond protein synthesis. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2017.[4] Thomas J M, Batista P J, Meier J L. Metabolic Regulation of the Epitranscriptome. Acs Chemical Biology. 2019.[5] Chionh Y H, Mcbee M, Babu I R, Hia F, Lin W, Zhao W, Cao J, Dziergowska A, Malkiewicz A, Begley T J. tRNA-mediated codon-biased translation in mycobacterial hypoxic persistence. Nature Communications. 2016 7: 13302.[6] Kimura S, Dedon P C, Waldor M K. Comparative tRNA sequencing and RNA mass spectrometry for surveying tRNA modifications. Nature Chemical Biology. 2020.[7] Su D, Chan C T Y, Gu C, Lim K S, Chionh Y H, Mcbee M E, Russell B S, Babu I R, Begley T J, Dedon P C. Quantitative analysis of ribonucleoside modifications in tRNA by HPLC-coupled massspectrometry. Nature Protocols. 2014 9: 828-841. 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

数字PCR是第三代PCR技术，和qPCR技术相比具有灵敏度高、精准度高、对抑制剂耐受性更强等优势，不依赖于标准品和标准曲线，并可直接对起始核酸进行绝对定量，尤其适用于对低丰度样品的检测。目前，数字PCR在医学、制药、环境、食品检测等多个领域展现出了良好的应用前景。集多重优势于一体的数字PCR实验该如何实施呢？今天呢，我们就一起来看一下数字PCR实验的第一步：模板的制备。图源：gene-π数字PCR学习网站模板制备是数字PCR实验成功的关键一步。模板提取、质量控制、避免污染和保存都是模板制备过程中的重要因素。1、清除环境污染大多数Taq聚合酶的敏感性都比较高，一旦存在污染可能会发生外源DNA扩增并影响整个实验。而外界环境中存在多种污染源，因此必须遵守严格的实验规程并做好清除污染措施。为了避免DNA污染，应遵循以下常规PCR建议：☑ 定期使用3%漂白剂溶液和水/乙醇清洁实验室工作台和设备，或根据应用情况使用DNase/RNase；☑ 尽可能将管盖好；☑ 涡旋后进行离心；☑ 设置无模板对照。2、模板提取数字PCR的DNA和RNA模板提取方法与实验室中各种提取方法是兼容的，包括苯酚氯仿法,各种试剂盒提取方法。☑ 在提取过程中，尽量简化步骤，缩短提取时间；☑ 减少化学因素对核酸的降解；☑ 减少物理因素对核酸的降解，如机械剪切力和高温；☑ 防止核酸的生物降解。3、质量控制模板提取之后，我们需要对模板的纯度和质量进行检测，以保证得到最佳的实验效果。例如分光光度法可以验证提取的DNA溶液的良好吸光度(A260/280)的比例。常用的方法还有PicoGreen荧光染料定量检测、琼脂糖凝胶电泳、毛细管凝胶电泳和3' ：5' 分析等，尽量避免污染物和潜在抑制剂的存在。4、保存提取的DNA模板的存储也是一个重要的监控因素。保存时需要避免核酸降解，如胞嘧啶脱氨和8-Oxo-2' -脱氧鸟苷的形成，因为氧化损伤可能导致在PCR扩增过程中的碱基转位。缓冲液和温度条件对样品的质量也有影响，一般提取的DNA模板用TE溶解并-20℃保存。除了上述这些，样本本身固有的其他参数也可能会对数字PCR实验产生影响：A 、富含GC的模板因为GC键非常稳定，如果模板包含富含GC的区域可能导致模板不能完全扩增。因此，为了使模板获得更好的变性，可以尝试在PCR混合物中添加DMSO或甜菜碱。B、高分子量DNA与qPCR一样，模板的复杂性可能会影响检测性能，例如质粒和长片段基因组DNA。对DNA片段进行限制性酶切可以平衡模板差异，并防止对目标分子的低估。但要保证扩增子序列中不能有酶切位点，对已经片段化的DNA(例如来自福尔马林固定、石蜡包埋组织或细胞游离的DNA)进行酶切可能导致信号丢失。通常高分子量的DNA或质粒作为模板可能会影响阴阳性微滴分区，建议在进行数字PCR之前使用化学或酶切方法进行DNA剪切，而且剪切步骤可以直接在PCR mix中进行。C、DNA拷贝数的转换在数字PCR实验中，需要对模板浓度进行检测，以避免浓度过高造成检测结果饱和（全部都是阳性微滴）。当浓度足够高时，常用的方法如荧光法和分光光度法，可用于定量核酸，从而初步预估使用数字PCR的适合测量浓度。值得注意的是，这种方法测量的是组成核酸碱基单位体积的质量。因此，使用测量质量的方法来确定基因组拷贝数，需要进行相应的换算。当以质量为基础的核酸定量与dPCR结果进行比较时，或从任何用于计算分子拷贝数的方法中得出的结果时，必须包括用于计算基因组分子量的清晰描述，以及用于计算该值的方法。在数字PCR中，DNA拷贝数的计算只需要知道被研究基因组的质量，然后应用以下公式即可：反应体积中拷贝数=反应体积DNA质量(ng)/研究基因组质量(ng) 。这里还有在线网站供大家参考：http://cels.uri.edu/gsc/cndna.html详情可参考深蓝云公众号的推文：技术小站 | 浓度到拷贝数的换算。D、逆转录酶在逆转录酶数字PCR (RT-dPCR)中，RNA转录本需通过一步法或者两步法转化为互补DNA (cDNA)进行使用。在一步法中，逆转录和PCR均在同一分区中按顺序排列。即使每个RNA分子产生多个cDNA拷贝，结果也不会被高估。在两步法中，先进行批量转录，然后对cDNA进行微滴分区，在单独的反应中进行dPCR。逆转录酶的步骤可能是一个主要的错误来源，应在实验设计中考虑。通过上述的介绍，大家是不是发现数字PCR的模板制备并没有那么复杂呀，感兴趣的小伙伴可以先把模板制备好，然后联系我们，赶紧来体验一下数字PCR的魅力吧。快速学习网址：足不出户，网页自动翻译让您轻松快速掌握Gene π数字PCR学堂。参考文献：1 Cai, Y., Li, X., Lv, R., Yang, J., Li, J., He, Y., & Pan, L. Quantitative Analysis of Pork and Chicken Products by Droplet Digital PCR. BioMed Research International, 2014, 810209. http://doi.org/10.1155/2014/810209. PMID: 252431842 Pérez-Barrios, C., Nieto-Alcolado, I., Torrente, M., Jiménez-Sánchez, C., Calvo, V., Gutierrez-Sanz, L., Palka, M., Donoso-Navarro, E., Provencio, M., Romero, A. Comparison of methods for circulating cell-free DNA isolation using blood from cancer patients: impact on biomarker testing. Transl Lung Cancer Res. 2016 Dec 5(6):665-672. doi: 10.21037/tlcr.2016.12.03. PMID: 281497603 Demeke, T., Malabanan, J., Holigroski, M., Eng, M. Effect of Source of DNA on the Quantitative Analysis of Genetically Engineered Traits Using Digital PCR and Real-Time PCR. J AOAC Int. 2017 Mar 1 100(2):492-498. doi: 10.5740/jaoacint.16-0284. Epub 2016 Dec 22. PMID: 281181374 Holmberg, R.C., Gindlesperger, A., Stokes, T., Lopez, D., Hyman, L., Freed, M., Belgrader, P., Harvey, J., Li, Z. Akonni TruTip® and Qiagen® Methods for Extraction of Fetal Circulating DNA-Evaluation by Real-Time and Digital PCR. PLoS One. 2013 Aug 6 8(8):e73068. doi: 10.1371/journal.pone.0073068. Print 2013. PMID: 23936545.5 Rajasekaran, N., Oh, M. R., Kim, S.-S., Kim, S. E., Kim, Y. D., Choi, H.-J., Byum, B., Shin, Y. K. Employing Digital Droplet PCR to Detect BRAF V600E Mutations in Formalin-fixed Paraffin-embedded Reference Standard Cell Lines. Journal of Visualized Experiments : JoVE, 2015, (104), 53190. Advance online publication. http://doi.org/10.3791/53190. PMID: 26484710.6 Devonshire, A. S., Whale, A. S., Gutteridge, A., Jones, G., Cowen, S., Foy, C. A., & Huggett, J. F. Towards standardisation of cell-free DNA measurement in plasma: controls for extraction efficiency, fragment size bias and quantification. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2014, 406(26), 6499–6512. http://doi.org/10.1007/s00216-014-7835-3. PMID: 24853859.7 Group T D , Huggett J F . The Digital MIQE Guidelines Update: Minimum Information for Publication of Quantitative Digital PCR Experiments for 2020[J]. Clinical Chemistry(8):8.

第三届全国生命分析化学学术报告与研讨会在京召开 　　仪器信息网讯 为进一步促进我国生命分析化学研究的发展，加深学者之间的交流，强化学科交叉，由国家自然科学基金委员会化学科学部主办，北京大学、清华大学和中国科学院化学研究所共同承办的“第三届全国生命分析化学学术报告与研讨会”于2010年8月20日在北京大学召开。 会议现场 　　在大会开幕式上，大会组织者北京大学刘虎威教授首先向与会者介绍了会议的筹办情况，本次大会共收到投稿论文840余篇，报名参会人数超过1200人，会议规模超过以往。大会得到了安捷伦科技、赛默飞世尔科技、岛津、沃特世、大连依利特等多家国内外著名仪器厂商的赞助。 刘虎威教授 　会议由国家自然科学基金委化学部庄乾坤教授致开幕词，他表示，与前两届会议的举办宗旨一致，本次会议仍然以自由研讨的形式，让思想撞击出火花，使创造力突涌，集小智为大智，化零散为整体，逐渐形成我国生命分析化学研究的独特战略发展思路，壮大具有特殊战斗力的我国生命分析化学研究队伍，开创生动活泼的生命分析化学研究新局面。 庄乾坤教授致开幕词 　　我国生命分析化学领域的八位著名院士出席了开幕式并分别作了重要的大会报告。北京大学庄乾坤教授和邵元华教授主持了院士论坛环节。 邵元华教授主持院士论坛环节 　　报告题目：生命活体分析-核成像技术 　　报告人：中国科学院柴之芳院士 　　柴之芳院士表示，核成像技术就是研究生命活动的有力武器之一。用于生命成像研究的核方法包括单光子发射计算机断层扫描技术(Single Photon Emission Computerized Tomography, SPECT), 正电子发射计算机断层扫描技术(Positron Emission Tomography, PET), 基于x射线发射的成像技术，以及基于同步辐射的x射线成像技术等。 　　柴之芳院士在报告中重点叙述了以PET为代表的核成像技术的特点和功能，并结合中科院高能所的一些研究成果，选择性地介绍核成像技术的应用领域和最新进展。 　　报告题目：细胞图案化、计数及其区分的研究 　　报告人：中国科学院陈洪渊院士 　　近年来，活体细胞固定化的研究，在涉及生命科学的诸多领域都受到极大关注，诸如系统生物学、生化分析、毒理监测、临床诊断和公共卫生等等。在电化学传感器、微流控技术及细胞图案化等研究领域，构建各种利于细胞粘附的生物界面用于完整活体细胞的研究巳成为当今的研究热点。 　　陈洪渊院士在报告中介绍了其研究组在细胞图案化，细胞计数及其区分等方面的最新进展：(1)提出了一种利用化学镀金结合电化学刻蚀构造Au/PDMS图案基底以实现细胞图案化的新方法 此外，结合微流控体系在PDMS基底构建纳米银模板图案，成功地用于有效介导具有时空选择的细胞的固定。(2)基于PDMS-PDDA薄膜和APBA修饰的多壁碳管对细胞的固定作用，我们分别构建了两种细胞电化学传感器。(3)设计并研制成一种用于细胞计数及其区分的芯片装置。 　　报告题目：生物计算逻辑体系在生命分析化学中应用的前景 　　报告人：第三世界科学院董绍俊院士 　　以硅片为基础的计算机因其集成电路的密度已接近理论极限而妨碍发展。近期科学家们已开始利用DNA计算来创造生物计算机，DNA逻辑门作为DNA计算的基础同样受到了广泛关注。作为分析化学工作者，围绕当前科技发展，从学科交叉角度，不断研发出简单实用的DNA逻辑门，将是进行DNA计算以及未来DNA计算机的最根本前提。 　　董绍俊院士介绍到，其课题组利用适配体控制生物燃料电池的能量输出，制备出适配体逻辑控制(NAND逻辑门)的生物燃料电池，可作为自我供电的、智能的适配体逻辑传感器。它能逻辑确定样品中两种目标物是否同时存在。另一方面，将生物燃料电池和密码锁相结合，其课题组进一步制备了一种新的生物计算安全体系，它具有模拟密码锁的功能。其特点是，能自我供电，并且可重复利用。这项研究有利于模拟和设计自然信号的传导，新陈代谢和基因调控体系。 　　报告题目：持久性有机污染物(POPs)生物指示物的研究 　　报告人：中国科学院江桂斌院士 　　江桂斌院士在其报告中首先提出，过去 10 年间，随着仪器分析技术特别是色谱与质谱技术的进步，若干环境中的新型污染物(Emerging Chemical Contaminants)被分离和鉴定出来。这些污染物所导致的环境与健康问题已经引起了国际社会的广泛关注。由于新型污染物通常浓度较低、组分复杂，而且干扰物质较多，因此，对分析技术有更高的要求，发展高灵敏度和高选择性的分离分析方法是解决问题的主要出路。 　　近年来，江桂斌院士所在的课题组在新型污染物的筛选及识别技术方面已开展了一些工作，通过三种不同的技术途径筛选到一些新的污染物并开展了有关毒理学的前期研究：(1)基于化合物定量结构-物化性质相关模型(QSPRs) 对环境中新型PBT物质的鉴别。(2)基于质量平衡关系筛选和鉴别新型污染物。(3)生物效应引导的新型污染物识别方法。 　　江桂斌院士表示，其课题组通过将多维化学分析与毒性测定仪器相结合，已研制出用于EDA 的成组毒理学分析仪(Integrated Toxicology Analyzer)，并建立了以发育神经毒性为检测终点，环境样品中溴代阻燃剂等复合有机污染物的毒性筛选及识别方法。 　　报告题目：DNA保护的荧光银纳米簇及其分析应用 　　报告人：中国科学院汪尔康院士 　　近十年来，科学家发现由几个到几十个贵金属原子构成的纳米簇表现出强的依赖于尺寸的荧光发射，并将其发展为一类新型的荧光物质。这些新型荧光团在很多研究领域如光学分析、单分子研究、纳米器件中都具有很大的应用潜力。 　　汪尔康院士向与会者汇报了其课题组在当前的工作中，发现一种单链寡聚核酸(dC12)保护的荧光银簇，其荧光可被Hg2+离子高选择和灵敏地淬灭。基于此，他们建立了一种简单高效的Hg2+离子检测方法，并尝试在杂交DNA双链里进行银簇合成，设计了包含有一个额外的胞嘧啶环的杂交双链DNA为合成模板进行荧光银纳米簇合成，发现荧光银纳米簇的形成对杂交DNA双链中胞嘧啶环附近碱基序列有高度依赖性，可以识别单碱基的差异，成功识别了一种典型的单碱基突变疾病-镰刀型细胞贫血症，联合PCR基因体外扩增方法，有望将其应用于实际样品检测。另外，汪尔康课题组还尝试利用银纳米簇作为荧光探针来研究DNA-药物的相互作用。以几种药物分子(包括抗癌药物、染色剂等)和DNA的相互作用为模型体系，对银纳米簇作为荧光探针在生物分析中的适用性进行了研究和验证。 　　报告题目：新仪器在生物传感领域的应用 　　报告人：中国科学院姚守拙院士 　　姚守拙院士向大家介绍了其实验组基于非质量响应液相压电传感理论和技术，开发了压电微生物传感器，用于血液、体液中微生物的快速培养和检测，旨在通过病原体的快速检出，促进临床的合理用药，延缓和控制耐药菌的产生。 　　此外，针对传统传感器有线有源的缺陷，根据磁致伸缩原理，其实验组研制出无线磁传感测定仪，应用于癌细胞和细菌生长等实时监控。 　　报告题目：DNA单碱基突变的压电与电化学检测 　　报告人：中国科学院俞汝勤院士 　　俞汝勤院士在报告中着重介绍了检测DNA单碱基突变的压电与电化学传感器设计。杂交与等位特异性探针的连接反应可在传感界面或在均匀溶液相中进行。在传感界面上修饰巯基标记的寡核苷酸捕获探针与目标基因突变位一侧互补，与另一侧互补的标记的寡核苷酸检测探针配合，以目标基因为模板，利用连接酶介导捕获探针与检测探针的连接反应，结合热变性处理，是实现目标基因的单碱基变异的区分的最基本途径。 　　用纳米金标记的检测探针或末端生物素化的检测探针将保留于传感器表面，直接提供质量变化信号或利用亲合素化的辣根过氧化物酶催化反应产生难溶沉淀，扩增质量变化信号。在均相溶液中进行杂交与连接则采用生物素标记的捕获探针，最终借生物亲和配合物的形成将检测探针导向压电传感界面。 　　采用电化学传感时，以二茂铁标记的寡核苷酸检测探针提供检测信号并设计使捕获探针与检测探针两端序列互补，连接的捕获探针与检测探针将形成分子信标(MB)发夹结构，有效提高二茂铁标记的电化学反应效率改善灵敏度。MB技术亦可直接用于单碱基突变电化学传感器设计。特别是在均相反应中综合运用DNA聚合酶与连接酶完成二步连接反应后，再在界面传感中采用MB技术进一步优化电化学检测。 　　报告题目：蛋白质组分离鉴定新技术新方法进展 　　报告人：中国科学院张玉奎院士 　　张玉奎院士在其报告中详细阐述了近年来发展的多种蛋白质组分离鉴定新技术新方法： 　　在高丰度蛋白质去除方面，发展了基于多维阵列液相色谱的通用型高丰度蛋白质去除技术 一次运行可去除58 种高丰度蛋白质，并将样品中蛋白质的鉴定数目提高2 倍以上。此外，还发展了基于蛋白质印迹材料的高丰度蛋白质选择性去除技术和基于蛋白质均衡器技术的降低蛋白质丰度分布范围的方法。利用上述策略，均显著提高了低丰度蛋白质的鉴定能力。 　　在低丰度蛋白质富集方面，研制了多种固载金属亲和色谱材料，包括无机有机杂化整体材料、聚合物颗粒和介孔材料，以及金属氧化物气溶胶和复合金属氧化物微球，实现了磷酸化肽的高选择性富集。此外，还研制了亲水材料和硼酸功能化材料，实现了糖肽的高选择性富集。 　　在多维多模式液相分离方面，研制了多种固定化酶反应器，实现了蛋白质组的在线快速酶解。研制了多种色谱柱和毛细管等电聚焦柱，提高了蛋白质和多肽分离的柱效和分辨率。建立了多维液相色谱、多维毛细管电泳和多维芯片毛细管电泳分离方法 通过与样品预处理或在线酶解的集成，不仅提高了系统的分析通量，而且提高了蛋白质鉴定的可靠性。 　　在质谱高灵敏度鉴定方面，合成了新型磁性微纳米材料，提高了基体辅助激光解吸离子化质谱对蛋白质鉴定灵敏度。发展了针对磷酸化肽的衍生技术，可不经过富集，直接实现磷酸化肽的高灵敏度鉴定。此外，还建立了多种质谱数据处理新方法。 　　除八名院士作大会报告外，本次会议还举办了分场讨论会，包括“青年论坛、生物纳米技术、食品分析、海外学者论坛、组学分析、临床分析、前沿论坛、生命分析基础理论、药物分析、仪器装置、环境与健康” 等不同主题，多名专家将在不同议题的专场讨论会上发表精彩演讲。此外，大会还设立了优秀论文墙报展以及小型的仪器展览会，多家厂商参展并在大会召开同期举办了技术交流会。 优秀论文墙报展 部分参展厂商