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血液样本中DNA与RNA提取效率的研究
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作者 宿星蕾 路平 +3 位作者 彭俊杰 汪滋民 宋萍 韩达 《上海交通大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第4期476-486,共11页
目的·全面评估不同试剂盒及不同方法对血液样本中DNA与RNA提取的效率。方法·收集来自阿尔茨海默病(20例)、纤维化(5例)、结直肠癌患者(108例)及健康个体(12例)的血液样本,共145例。采用柱法试剂盒(Kit A)和核酸提取仪来提取... 目的·全面评估不同试剂盒及不同方法对血液样本中DNA与RNA提取的效率。方法·收集来自阿尔茨海默病(20例)、纤维化(5例)、结直肠癌患者(108例)及健康个体(12例)的血液样本,共145例。采用柱法试剂盒(Kit A)和核酸提取仪来提取血液中白细胞的基因组DNA(genomic DNA,gDNA)。使用5种试剂盒(Kit B~F),通过柱法(Kit B、E)或磁珠法(Kit C、D、F)对血浆中的游离DNA(cell-free DNA,cfDNA)和游离RNA(cell-free RNA,cfRNA)进行提取。对Kit B提取过程进行优化,包括增加血浆上样体积和延长洗脱孵育时间,并且采用该方案对100例结直肠癌患者血浆样本cfDNA进行提取。使用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)对提取出的DNA和RNA进行定量分析,比较提取的DNA或RNA分子的数量以评估提取效率,并结合成本及操作时间等进行综合评价。结果·在gDNA提取中,尽管核酸提取仪缩短了操作时间,但Kit A(柱法)提取的DNA分子数的中位数是其25.36倍(P<0.001)。对于cfDNA提取,3种试剂盒(Kit B~D)的总体效率相近,但Kit B(柱法)在低浓度样本中的表现较为突出,其DNA提取量的平均值分别是基于磁珠法的Kit D和Kit C的4.24倍和1.18倍。提取步骤优化后的Kit B进一步提高了cfDNA的提取效率。对比3例样本在不同血浆上样体积下的cfDNA提取量,结果显示大上样体积提取的cfDNA量分别为小上样体积的3.98倍、2.38倍和3.82倍;对100例结直肠癌患者血浆样本cfDNA提取结果表明,该提取方案可在临床样本中稳定提取足够量的cfDNA。在cfRNA提取方面,Kit E(柱法)因其高效、便捷且经济性好,被广泛推荐;其提取的cfRNA含量中位数是Kit F(磁珠法)的5.01倍。比较血浆中cfDNA与cfRNA的拷贝数,结果显示每毫升血浆中cfRNA的拷贝数平均数是cfDNA的27.65倍。结论·Kit A、Kit B和Kit E分别在白细胞gDNA、血浆cfDNA以及血浆cfRNA提取方面表现出更高的效率。然而,尽管Kit E在提取效率和成本上具有优势,其安全性仍需进一步评估。 展开更多
关键词 核酸提取 血浆游离DNA 血浆游离RNA 提取试剂盒 实时荧光定量PCR
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基于纳米孔Cas9靶向测序的金黄色葡萄球菌快速检测与分型
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作者 潘抒凡 杨栋磊 王鹏飞 《上海交通大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第6期774-783,共10页
目的·利用纳米孔Cas9靶向测序(nanopore Cas9-targeted sequencing,nCATS)技术实现金黄色葡萄球菌的快速检测,并同时进行葡萄球菌蛋白A(staphylococcal protein A,spa)分型和葡萄球菌盒式染色体mec(staphylococcal cassette chromo... 目的·利用纳米孔Cas9靶向测序(nanopore Cas9-targeted sequencing,nCATS)技术实现金黄色葡萄球菌的快速检测,并同时进行葡萄球菌蛋白A(staphylococcal protein A,spa)分型和葡萄球菌盒式染色体mec(staphylococcal cassette chromosome mec,SCCmec)分型。方法·以spa基因和SCCmec基因元件作为靶向测序的2个目标区域(region of interest,ROI),设计4种CRISPR RNA(crRNA),使其构成的Cas9核糖核蛋白(ribonucleoprotein,RNP)能够靶向切割2个ROI两侧的序列;针对每种crRNA设计42 bp的模拟靶标DNA。通过Cas9 RNP切割效率测试,筛选合适的crRNA,优化切割体系,选择切割反应时间和Cas9 RNP合成温度。提取耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)菌株基因组DNA,末端去磷酸化,在切割后的ROI两侧末端加上dA尾,与测序接头连接后利用纳米孔机器进行测序。对测序结果数据的质量值进行分析,并将测得的核酸序列分别与mecA、spa和SCCmec数据库进行比对,根据比对结果判断样本中是否含有金黄色葡萄球菌,是否为MRSA,并同时获得其spa分型和SCCmec分型。结果·共设计出2组crRNA,经电泳图灰度分析,筛选出切割效率更高的一组用于后续实验。切割效率优化结果显示,Cas9 RNP与靶标DNA比例为1∶1,切割反应时间为15 min,Cas9 RNP合成温度为25℃时,Cas9 RNP切割效率可达87.41%。nCATS测序质量值集中在15(Q15)和20(Q20)之间,表明测序准确度约为99%。测序结果与mecA、spa和SCCmec数据库比对后得出菌株样本的spa分型为t2,并且是SCCmecⅡ型。相同菌株样本经PCR扩增后测序和多重PCR验证,结果均与nCATS结果一致。结论·利用nCATS技术能够实现金黄色葡萄球菌的快速检测,并能同时获得spa分型和SCCmec分型。 展开更多
关键词 金黄色葡萄球菌 纳米孔Cas9靶向测序 细菌分型
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核酸适体在癌症诊疗中的研究进展 被引量:2
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作者 董倩 李兆倩 +2 位作者 彭天欢 陈卓 谭蔚泓 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2648-2657,共10页
核酸适体是通过体外筛选技术得到的可特异性结合靶标分子的单链寡核苷酸分子探针,其表现出与抗体相当或更优异的特异性和亲和力,且具有靶标范围广、免疫原性低、易于精准制备和修饰及设计灵活可控等优势.为癌症的早期筛查、诊断及靶向... 核酸适体是通过体外筛选技术得到的可特异性结合靶标分子的单链寡核苷酸分子探针,其表现出与抗体相当或更优异的特异性和亲和力,且具有靶标范围广、免疫原性低、易于精准制备和修饰及设计灵活可控等优势.为癌症的早期筛查、诊断及靶向治疗提供了全新的分子工具,在癌症诊疗领域获得了广泛的关注与应用.本文聚焦核酸适体在癌症诊断及治疗中的应用,对近年来取得的研究进展进行了系统性总结,并对未来发展方向及前景进行了展望. 展开更多
关键词 核酸适体 靶向治疗 分子探针 癌症诊断与治疗
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脂质修饰DNA复合结构的可控制备及膜生物学研究 被引量:1
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作者 张露灏 曹书婷 +4 位作者 刘江波 左小磊 王丽华 樊春海 李江 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1151-1162,共12页
综述了脂质-DNA复合结构的设计、可控制备和结构特性;并重点讨论其在膜生物学中的应用,包括对活细胞膜的动态分析、膜上纳米孔道的构建、对活细胞的空间排布与相互作用调控以及活体药物递送等;总结了该领域存在的一些挑战,并对未来发展... 综述了脂质-DNA复合结构的设计、可控制备和结构特性;并重点讨论其在膜生物学中的应用,包括对活细胞膜的动态分析、膜上纳米孔道的构建、对活细胞的空间排布与相互作用调控以及活体药物递送等;总结了该领域存在的一些挑战,并对未来发展进行了展望.利用这些精确可控的脂质-DNA复合结构,研究者可以更深入地理解细胞膜在分子尺度上的工作原理,实现对细胞膜功能的精确调控,为细胞成像诊断、纳米机器与人工细胞构建等应用提供有力的工具. 展开更多
关键词 脂质-DNA复合结构 膜锚定 膜生物学
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基于胆固醇-DNA的活细胞膜修饰研究
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作者 刘江波 王丽华 左小磊 《上海交通大学学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期969-974,969,共6页
目的·探讨连接胆固醇的脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)对活细胞膜的修饰作用。方法·以悬浮细胞L1210和贴壁细胞PC-12为研究对象,将每种细胞分为实验组(胆固醇-DNA孵育)和对照组(磷酸盐缓冲液处理)。通过共聚焦显微... 目的·探讨连接胆固醇的脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)对活细胞膜的修饰作用。方法·以悬浮细胞L1210和贴壁细胞PC-12为研究对象,将每种细胞分为实验组(胆固醇-DNA孵育)和对照组(磷酸盐缓冲液处理)。通过共聚焦显微镜获得2组细胞的荧光强度,并对实验组细胞进行三维重构。采用扫描电子显微镜观察实验组细胞的形态。采用荧光漂白恢复实验检测胆固醇-DNA修饰对细胞膜流动性的影响。结果·悬浮细胞和贴壁细胞获得了一致的结果。与对照组相比,实验组细胞表面的荧光强度有所加强(均P=0.000)。共聚焦显微镜的三维重构显示,实验组细胞的荧光分布在整个细胞表面。扫描电子显微镜结果显示,实验组细胞的形态经胆固醇-DNA修饰后并未改变。经荧光漂白处理后,实验组L1210细胞的相对荧光强度下降至0.090,且在110s内恢复至0.860。结论·胆固醇-DNA能够对整个活细胞膜进行修饰,且修饰后的细胞膜仍具有流动性。该方法不仅能够用于悬浮细胞,还可应用于贴壁细胞。 展开更多
关键词 胆固醇 脱氧核糖核酸 细胞膜 修饰
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框架核酸高通量检测芯片
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作者 宋璐 张舒阳 +2 位作者 王丽华 左小磊 李敏 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期21-27,共7页
构建了一种基于框架核酸的高通量生物检测芯片.利用超微量移液自动化平台,将包含框架核酸探针的液滴按照预设命令固定至生物芯片微阵列上,在探针捕获核酸靶标后利用集成的基因芯片扫描仪对芯片进行成像,通过分析荧光强度定量化分析靶标... 构建了一种基于框架核酸的高通量生物检测芯片.利用超微量移液自动化平台,将包含框架核酸探针的液滴按照预设命令固定至生物芯片微阵列上,在探针捕获核酸靶标后利用集成的基因芯片扫描仪对芯片进行成像,通过分析荧光强度定量化分析靶标浓度.结果表明,此框架核酸芯片能够实现框架核酸探针的高通量制备,24 h即可制备具有15万个点的微阵列,且点间距离的相对偏差W≤10%、荧光强度的变异系数CV=3.30%,具有较高的稳定性,远高于国家标准.此外,该芯片具备高灵敏度、可寻址的高通量生物分析能力,对核酸靶标的检测限可达100 pmol/L.随着多种探针技术的发展,生物检测微阵列技术在高通量生物分析领域展示出巨大的潜力. 展开更多
关键词 高通量检测 框架核酸 核酸靶标 生物微阵列芯片
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DNA数据存储 被引量:2
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作者 毛秀海 李凡 左小磊 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1303-1312,共10页
分子数据存储作为一种稳定性强、存储密度高的数据存储方式,表现出巨大的潜力。它有望解决当今日益增长的巨大信息量与存储能力之间差距不断扩大的问题。作为一种典型的分子数据存储方式,DNA数据存储可以作为一种替代性、变革性的存储介... 分子数据存储作为一种稳定性强、存储密度高的数据存储方式,表现出巨大的潜力。它有望解决当今日益增长的巨大信息量与存储能力之间差距不断扩大的问题。作为一种典型的分子数据存储方式,DNA数据存储可以作为一种替代性、变革性的存储介质,用于突破现用存储方式的物理极限,满足不断增加的数据存储需求。该综述将对DNA数据存储的历史、工作流程、及当前的发展状态进行概述,同时讨论现今DNA数据存储存在的问题、挑战及发展趋势。 展开更多
关键词 分子数据存储 DNA数据存储 编码 解码 读取
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Nano Letters 微型化电化学生物传感器有望为便携式疾病标志物检测提供新手段
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作者 左小磊·研究组 左小磊 《上海交通大学学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-3,共3页
上海交通大学医学院附属仁济医院左小磊研究组开发了一种基于“分子穿越”原理的便携式电化学生物传感器件,解决了一步反应完成疾病靶标分析的关键技术问题。该研究成果以“Molecular threading-dependent mass transport in paper orig... 上海交通大学医学院附属仁济医院左小磊研究组开发了一种基于“分子穿越”原理的便携式电化学生物传感器件,解决了一步反应完成疾病靶标分析的关键技术问题。该研究成果以“Molecular threading-dependent mass transport in paper origami for single-step electrochemical DNA sensors”为题于2018年12月在线发表于国际著名学术期刊Nano Letters。博士研究生叶德楷是论文的第一作者,左小磊研究员和于京华教授是论文的共同通信作者。上海交通大学医学院附属仁济医院分子医学研究院和济南大学是论文的共同通信单位。 展开更多
关键词 电化学生物传感器 便携式 标志物检测 论文 国际 疾病 微型化 上海交通大学
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