一、《食品研究与开发》2004年总目次(论文文献综述)
钱程[1](2021)在《荧光可视化核酸检测技术及其在动植物病菌快速诊断中应用的研究》文中指出核酸检测技术是以生物体内的核酸为靶标进行分析的检测手段。该技术目前已经被广泛应用于食品安全检测、环境污染物监控、临床诊断、遗传分析等众多领域。从样本获取到结果输出,核酸检测技术一般包含提取、扩增和检测三个基本环节。目前,已知的核酸检测技术或是需要复杂的样本提取操作、或是需要耗时冗长的扩增环节、或是需要毒性较大的凝胶电泳鉴定等,都存在着许多的缺陷。为了能够将该技术更好的在实际使用场合中进行推广,本论文从该技术的三个基本环节入手,针对其中的不足之处进行了相应的优化和改进,建立了集荧光可视化、便携性、低成本等优点的核酸分析平台。论文中选取了三种重要的感染于常见农副产品的动植物病菌作为应用对象,将所建立的分析平台用于对这些病菌的快速检测以评估其实际性能。本论文主要研究内容及相关结论如下:(1)论文建立了集核酸快速提取、快速PCR扩增、终点肉眼检测于一体的高效核酸分析平台,并将其应用于对虾传染性皮下组织及造血器官坏死病病毒(IHHNV)的检测。为了尽可能简化核酸检测的流程,提高检测效率,本论文分别从提取、扩增、检测的三个环节进行了相应的优化。首先,论文中引入了碱裂解法用以快速获取核酸样本,将繁琐的核酸提纯环节缩短到仅需3 min即可完成;其次,引入了快速PCR体系,通过对“平衡范例方程”的理解和探索,将传统的三温区PCR循环简化为动态双温区进行,成功地将本需要2 h的PCR扩增环节缩短到10 min以内;接着,引入了分子信标技术,通过对其结构的研究,设计了具有较高特异性的探针体系,实现了在常温下对靶标核酸的肉眼荧光可视化结果判读。此外,通过改变分子信标末端的荧光标记,实现了在同一反应管内对两种不同靶标核酸的高灵敏度双重检测。该分析平台具有较高的特异性和灵敏度,可以充分用于虾苗的IHHNV感染情况的初筛和周期性复检,其低成本、易操作的特性也十分适宜现场检测的应用,该病毒在对虾养殖产业中危害巨大,连年造成不小的经济损失。基于该分析平台的方法可以实现在15 min内对虾苗样本中的IHHNV靶标进行快速可视化分析,检测限达到每反应1000拷贝。与现行国标方案相比,将检测时间从3 h缩短到仅需15 min,并且减少了对大型仪器设备的需求,大大提高了检测效率和实用性。(2)论文建立了集防止核酸污染、恒温扩增、荧光可视化终点检测为一体的分析平台,并将其应用于对柑橘黄龙病病菌的快速检测。论文中引入了基于CRISPR/Cas系统的基因编辑技术通过对CRISPR/Cas系统的探索,验证了Cas12a效应蛋白尚未被报道的新PAM序列“UUUN”。基于此新PAM序列,论文中进一步引入了利用尿嘧啶糖基化酶(UracilDNA Glycosylase,UDG)体系来实现防止核酸扩增子气溶胶污染的方案,解决了核酸检测领域的这一痛点。此外,用更为便携和快捷的环介导等温核酸扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)代替国标采用的PCR方法,可以进一步缩短整个检测流程的时间并减少对复杂温控仪器的需求。利用CRISPR/Cas体系的高特异性,当特殊设计的cr RNA与靶标黄龙病病菌的核酸配对后会与Cas12a效应蛋白形成复合体,从而激活该蛋白的旁路切割活性,使得体系中带有荧光标记的单链寡核苷酸探针被切割降解,进而导致荧光信号的释放,实现荧光可视化的高灵敏度检测。该分析平台可以实现对柑橘养殖产业影响颇大的的柑橘黄龙病的致病菌——黄龙病病菌(Cirtus huanglongbing,HLB)每反应10拷贝的高灵敏度检测,其检测限相较传统的嵌入式染料方法提高了约100倍。(3)论文建立了针对组分复杂样本的免核酸提纯分析方案,并结合玻璃化手段为热敏感的酶类试剂提供了一种更方便的储藏思路。为了进一步提高核酸检测技术的实际使用性能,并提高酶类试剂的储藏稳定性,论文以近些年在全球范围内疯狂肆虐的非洲猪瘟疫情的病原菌非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)为应用对象,建立了基于玻璃化CRISPR体系及免样本提取的荧光可视化核酸分析平台。基于对CRISPR体系在灵敏度和特异性方面的探索和相关研究结果,论文中进一步尝试省略样本提纯的繁琐步骤,对全血样本不进行任何预处理直接对其中的核酸靶标进行检测。通过对三种常用的具有链置换功能的Bst DNA聚合酶的实验探究,筛选出了最适宜的酶种,用以对未经处理的原始全血样本进行直接扩增,并进行后续的可视化检测。此外,为了更好地将LAMP扩增体系与热敏感的CRISPR体系兼容于同一反应管中,并提高酶类试剂的储藏稳定性,论文探索了以普鲁兰糖和海藻糖作为保护剂,通过玻璃化的方法,将液态的CRISPR试剂脱水成膜的手段来实现其较长时间的稳定储存。基于该方法,经过老化加速试验的测试,原本需要低温储存环境的CRISPR体系可以在室温下稳定储藏180天。该方案可以很好地解决此类热敏感的酶类试剂对于储存环境的超低温要求,并且可以大大节省其远距离冷链运输的成本。该平台可以实现对家猪全血样本中的非洲猪瘟病毒每反应100拷贝级别的检测灵敏度,并且整个检测过程都可以在便携的装置上完成,实现“从样本到结果”的直观输出。
二、《食品研究与开发》2004年总目次(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、《食品研究与开发》2004年总目次(论文提纲范文)
(1)荧光可视化核酸检测技术及其在动植物病菌快速诊断中应用的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
英文缩略表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.1.1 核酸检测技术在分子诊断方面的应用 |
1.1.2 农副产品中动植物病菌快速检测的重要性 |
1.1.3 本节小结 |
1.2 核酸扩增检测技术的原理和基本流程 |
1.2.1 核酸提取 |
1.2.2 核酸扩增 |
1.2.3 核酸扩增子检测 |
1.2.4 本节小结 |
1.3 新型核酸检测分析方法的研究进展 |
1.3.1 核酸气溶胶污染防止办法 |
1.3.2 快速PCR技术的应用 |
1.3.3 免扩增的核酸分析方法 |
1.3.4 新型探针技术的应用 |
1.3.5 基因编辑技术的应用 |
1.3.6 本节小结 |
1.4 核酸检测技术目前面临的问题 |
1.5 研究目的、内容和技术路线 |
1.5.1 研究目的和内容 |
1.5.2 技术路线 |
1.6 本章小结 |
第二章 基于分子信标和快速PCR的双重荧光可视化检测方法的建立 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 材料和试剂 |
2.2.2 仪器设备 |
2.2.3 实验方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 对虾IHHNV病毒标准PCR检测方法建立 |
2.3.2 快速PCR体系循环时间参数探索 |
2.3.3 分子信标用于可视化检测条件探索 |
2.3.4 可视化检测平台灵敏度与特异性评估 |
2.3.5 可视化检测平台应用于双重检测 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于基因编辑技术的防污染核酸荧光可视化检测方法的建立 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 材料和试剂 |
3.2.2 仪器设备 |
3.2.3 实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 针对柑橘黄龙病菌的LAMP扩增体系 |
3.3.2 Cas12a效应蛋白新PAM序列可行性分析 |
3.3.3 基于Cas12a效应蛋白的荧光可视化检测体系 |
3.3.4 基于UDG酶消解的防污染核酸检测体系 |
3.3.5 防污染荧光可视化核酸分析平台的搭建 |
3.3.6 防污染荧光可视化核酸分析平台灵敏度评估 |
3.3.7 防污染荧光可视化核酸分析平台用于柑橘黄龙病菌检测 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于玻璃化CRISPR及免样本提取的荧光可视化核酸分析方法的建立 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 材料和试剂 |
4.2.2 仪器设备 |
4.2.3 实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 针对非洲猪瘟病毒的LAMP扩增体系 |
4.3.2 免样本提取的恒温核酸扩增体系 |
4.3.3 针对非洲猪瘟病毒的CRISPR/Cas12a检测体系 |
4.3.4 普鲁兰糖和海藻糖用于对CRISPR体系的保护 |
4.3.5 玻璃化的CRISPR薄膜加速老化试验 |
4.3.6 免样本提取可视化核酸分析平台搭建 |
4.3.7 免样本提取可视化核酸分析平台用于非洲猪瘟病毒检测 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 主要研究结论 |
5.2 主要创新点 |
5.3 进一步研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
四、《食品研究与开发》2004年总目次(论文参考文献)
- [1]荧光可视化核酸检测技术及其在动植物病菌快速诊断中应用的研究[D]. 钱程. 浙江大学, 2021(01)