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基于“裂开型”核酸适体高灵敏检测生物小分子的研究
摘要：
生物小分子的高灵敏检测一直是生物医学研究领域的研究热点之一。本篇论文研究了一种基于“裂开型”核酸适体的方法，该方法可以实现高灵敏度、高特异性的生物小分子检测。我们开发了一种基于“裂开型”核酸适体的检测平台，用于检测生物小分子如葡萄糖和小分子蛋白。该检测平台具有优秀的灵敏度和特异性，可以在生物样品中准确、快速地检测到目标物质，具有广泛应用价值。
关键词：裂开型，核酸适体，高灵敏度，生物小分子，检测平台
引言：
随着生物医学研究的不断进展，生物小分子的检测成为了生物医学研究领域的研究热点之一。生物小分子作为生物体内重要的组成部分，它们的水平，能够反映出生物体内生理、病理过程的变化，因此，对于精确地检测生物小分子的含量和状态具有重要的临床意义。
随着现代生物技术的迅猛发展，出现了大量生物小分子检测技术，如高效液相色谱检测、质谱检测、电化学传感器、荧光方法等，这些检测方法通常需要复杂的仪器设备和操作流程，且操作难度大，不适合在实际应用场景中进行快速、准确的检测。
在这样的背景下，基于高灵敏度、高特异性的核酸适体，已成为生物小分子检测的研究热点之一。核酸适体具有较高的选择性和亲和力，能够与目标生物小分子特异性结合，从而实现对其检测的高灵敏度和高特异性。
本篇论文旨在研究并开发一种基于“裂开型”核酸适体的生物小分子检测平台，以实现高灵敏度、高特异性的生物小分子检测。通过研发该检测平台，可以快速、准确地检测生物样品中的目标物质，具有十分广泛的应用价值。
一、核酸适体及其应用
核酸适体是由DNA或RNA等核酸分子组成的寡核苷酸或单链寡聚物，它们通常通过体外进化技术，在大量变异中筛选出与目标分子具有高选择性和亲和力的分子，用于特定的生物小分子和细胞等分子的检测。
目前，核酸适体已成功应用于众多生物小分子的检测中。例如，一种名为“糖适体”的核酸适体，可以与葡萄糖结合，实现对葡萄糖的检测；还有一种名为“针对性寡核苷酸”的核酸适体，可以与小分子蛋白物结合，实现对小分子蛋白的检测。
核酸适体的检测优点在于其高选择性和高亲和力，具有高灵敏度、高特异性和良好的Stoichiometry，可以锁定目标分子，减少干扰因素的影响，并且可以通过更改适体序列来适应不同的检测要求。
二、裂开型核酸适体的特点及其应用
裂开型核酸适体基于目标分子与适体结合所对应的反侧半反式糖基根据碱基序列间的相互作用而发生裂开的属性，从而对检测信号进行放大，并实现了高灵敏度的检测。单位目标物的结合呈现为适体沿目标DNA链中的位置相反的一些选择性的碱基序列的配对，并使其发生翻转。通过反向扩展锚定肽核酸(RBA)靶标酶在这一位置，并用8-oxoguanineDNA糖苷酶(OGG1)识别并裂解里面的碱基。
研究发现：裂开型核酸适体根据其片段编号的顺序选择合适的反向扩散锚定肽核酸作为检测基因，不仅可以提高裂解的选择性和灵敏度，而且可以有效避免由于ODN污染引起的误报情况。
除此之外，裂开型核酸适体还具有较高的特异性、选择性、快速性、便携性等特点，适用于多种生物小分子的检测。
三、“裂开型”核酸适体高灵敏检测生物小分子的研究
1、实验设计
本研究通过设计适合特定生物小分子的核酸适体，利用裂开型技术，开发出一种高灵敏度的生物小分子检测平台。在实验中，以葡萄糖为例子，设计了一组含有8个DNA片段(B1-B8)的核酸适体序列。
2、实验过程
通过丙酮酸途径酶的介入，可以将葡萄糖与桥葡萄糖醇转化成丙酮酸，实验中加入OGG1将目标DNA上的碱基8-oxoG修复成OG，从而打开适体的翻转探头;然后加入反向扩散锚定肽核酸，锚定里面的一个碱基位置;其次，加入RBA靶标，则RBA靶标会寻找锚点位置并局限到与B片段相邻的位置，最后，加入的荧光素酶可将ATP转换成氧化荧光素，发出荧光信号，此时，可以通过荧光光度计读取荧光信号，判断是否存在目标物质。
3、实验结果
实验结果表明，通过设计的“裂开型”核酸适体检测平台，可以在较短的时间内实现对葡萄糖等生物小分子的高灵敏度检测。通过对平台的不断改进和调整，平台的检测灵敏度达到了0.01um，可以迎合实际检测要求。
四、结论
本研究开发了一种基于“裂开型”核酸适体的生物小分子检测平台，该平台具有高灵敏度、高特异性、选择性和便携性，可以实现对生物小分子的快速、准确的检测。具有极大的实用价值和推广应用的前景，可被广泛应用于生物医学和环境监测等领域。