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科研动态

电化学传感器结合DNA条形码准确鉴定中草药

文章来源: 作者: 发布时间:2019年12月31日 点击数:
近日,湖北中医药大学张国军教授团队与中国中医科学院中药研究所陈士林团队合作,通过分枝纳米结构阵列增强ITS2 DNA杂交,准确鉴定中草药,该重要进展引起国际学术界关注,研究成果以“Hierarchical Nanostructuring Array Enhances Mid-Hybridization for Accurate Herbal Identification via ITS2 DNA Barcode”为题发表在美国化学会(ACS)旗下的国际分析化学领域权威期刊《Analytical Chemistry》(Nature index期刊,中科院一区,影响因子6.350)。硕士研究生石瑞雪和胡志刚副教授为论文共同第一作者,杨帆、张国军和陈士林为论文的共同通讯作者。
微型化电化学生物传感器具有成本低廉、特异性好、灵敏度高、响应速度快等优点,在床旁诊断、食品药品安全和环境监测等领域表现卓越,具有广阔的推广应用前景,研究团队首次将电化学传感器与DNA条形码技术结合,合作研制了一种基于高曲率3D纳米结构阵列的电化学草本传感器(nanoE-herb sensor),以低成本印刷碳电极的纳米孔隙为模板,运用多尺度界面工程原理构建了稳定性高、结构可控的高曲率无机金属纳米结构调控的生物传感界面,通过克服长链DNA扩散速率低、目标序列识别域隐蔽的不足,显著增强界面核酸的杂交效率,特别是实现了中间互补DNA序列的高灵敏、高特异性检测。该文将这种电化学草本传感器成功用于珍贵中药材西红花及其多种伪品的ITS2序列分析,实现了快速、准确鉴别西红花及其混伪品。该高性能草本传感器还可进一步集成药用植物核酸提取模块,引入精准的基因编辑定位识别系统,实现快速、免PCR的基因分析,有望大幅度提升中药材现场真伪鉴定水平,对开发现代中药鉴定仪器装备和解决DNA条码技术推向田间、商贸、临床等现场真伪鉴定具有重要意义。
文章链接http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b04687
 
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