最近的大流行素(例如Covid-19)强调了快速开发诊断方法检测不断发展的病原体的重要性。CRISPR-CAS技术最近已用于开发诊断测定,以针对DNA或RNA的序列特异性识别。这些测定法对黄金标准QPCR具有相似的敏感性,但可以将其部署为易于使用和廉价的测试条。然而,发现可以设计底漆的基因组的诊断区域需要广泛的生物信息学分析。我们开发了Python软件包KRISP,以使用未对准的基因组序列或变体调用格式(VCF)文件作为输入来帮助彼此区分样本组的引物和诊断序列的分解。KRISP已通过使用有效的算法在几乎线性时间内运行,使用最小RAM并在可用时利用并行处理来处理大型数据集。在实验室证明了KRISP结果的有效性,通过成功设计CRISPR诊断测定法,以区分突然的橡木死亡病原体Phytophthora ramorum和密切相关的植物菌种类。KRISP根据宽松许可发布开源,并具有快速设计CRISPR-CAS诊断测定所需的所有文档。
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聚合酶链式反应 (PCR) 技术的应用彻底改变了遗传学领域,使各种遗传学研究的 DNA 片段能够得到有效扩增。本章深入探讨了 PCR 在遗传学研究中的关键作用,阐明了其基本原理、技术和各种应用。本章首先全面介绍了 PCR 在遗传学研究中的重要性。它强调了 DNA 扩增在解开基因组秘密方面不可或缺的性质,使研究人员能够分析遗传变异、突变和遗传因素。历史概述追溯了 PCR 的演变,从它作为一种突破性技术的诞生到它在现代遗传学中的广泛应用。系统地解释了 PCR 反应的核心成分,包括 DNA 模板、引物、DNA 聚合酶和核苷酸,展示了驱动 DNA 扩增的复杂分子相互作用。扩增过程本身分为三个基本步骤:变性、引物退火和延伸。清晰的解释阐明了每个步骤的重要性以及成功扩增 DNA 所需的精确条件。本章深入探讨了引物设计的关键方面,强调了特异性和效率的必要性,以确保获得准确可靠的结果。此外,它还探讨了选择合适的 DNA 聚合酶,考虑了保真度、持续性和对抑制剂的抗性等因素。本章阐述了 PCR 在遗传学中的多功能性,概述了一系列应用。它阐述了 PCR 在遗传诊断中的应用,
摘要:循环肿瘤DNA(ctDNA)检测已被认为是一种有前途的癌症诊断液体活检方法,各种ctDNA检测用于早期检测和治疗监测。基于可分散磁性纳米粒子的电化学检测方法已被提议作为基于检测性能和平台材料的特点的ctDNA检测的有前途的候选方法。本研究提出了一种纳米粒子表面局部基因扩增方法,将Fe3O4-Au核-壳纳米粒子整合到聚合酶链式反应(PCR)中。这些高度分散且磁响应的超顺磁性纳米粒子充当纳米电极,在PCR扩增后在纳米粒子表面原位扩增和积累目标ctDNA。随后捕获这些纳米粒子并进行重复的电化学测量以诱导重构介导的信号放大,以实现超灵敏(约3aM)和快速(约7分钟)的体外转移性乳腺癌ctDNA检测。该检测平台还可以检测体内样本中的转移性生物标志物,凸显了其临床应用的潜力,并可进一步扩展到对各种癌症进行快速、超灵敏的多重检测。关键词:循环肿瘤DNA、液体活检、基因扩增、电化学检测、磁性纳米粒子、表面功能化、超顺磁性
我们基于S和NSP3蛋白的衍生物开发了创新的自我扩增mRNA(SA − MRNA)疫苗,这些疫苗被认为是对人宿主细胞的至关重要的。我们与KK和GPGPG接头合并了B细胞,主要的组织相容性复合物(MHC)I和II表位。我们还结合了5 cap序列,kozak序列,复制酶序列,3ʹ /5ʹuttr和poly a尾巴内疫苗结构中的尾巴。随后将疫苗结构停靠,并用TLR7分子运行分子动力学模拟。As the results of immune response simulation, the immune response was accelerated drastically up to >10‑fold for immunoglobulin, interferon‑ γ , interleukin‑2, immunoglobulin M (IgM) + immunoglobulin G (IgG) isotype, IgM isotype, and IgG1 isotype in secondary and tertiary dose, whereas natural killer第一次剂量后,细胞,巨噬细胞和树突状细胞显示出相对较高的浓度。作为我们的发现,IgM + IgG,IgG1 + IgG2和IgM水平(由SA -MRNA疫苗诱导)随后发生了3次,在第25天和50天增加了两倍,然后在第70-150天后下降。但是,150-350天的范围在20,000–21,000之间。
授予/奖励号:U19AG032438;国家老化研究所;阿尔茨海默氏症协会,赠款/奖励号:SG-20-690363-DIAN LATAM;德国神经退行性疾病中心;劳尔·卡雷(Raul Carrea)神经研究所;痴呆症的研发赠款;日本医学研发机构;韩国痴呆研究中心,赠款/奖励号:HU21C0066;西班牙卫生研究院卡洛斯三世;加拿大卫生研究所;加拿大神经退行性和衰老联盟,大脑加拿大基金会; BMBF-德国研究和教育部,赠款/奖励号:(FKZ,FKZ161L0214B,FKZ161L0214CCLINSPECT-M);德国研究基金会在慕尼黑系统神经病学框架内的德国卓越策略(Synergy),赠款/奖励号:exc2145Synergy -ID390857198
授予/奖励号:U19AG032438;国家老化研究所;阿尔茨海默氏症协会,赠款/奖励号:SG-20-690363-DIAN LATAM;德国神经退行性疾病中心;劳尔·卡雷(Raul Carrea)神经研究所;痴呆症的研发赠款;日本医学研发机构;韩国痴呆研究中心,赠款/奖励号:HU21C0066;西班牙卫生研究院卡洛斯三世;加拿大卫生研究所;加拿大神经退行性和衰老联盟,大脑加拿大基金会; BMBF-德国研究和教育部,赠款/奖励号:(FKZ,FKZ161L0214B,FKZ161L0214CCLINSPECT-M);德国研究基金会在慕尼黑系统神经病学框架内的德国卓越策略(Synergy),赠款/奖励号:exc2145Synergy -ID390857198
病毒是导致全球各种疾病的传染性病原体。最近的 COVID-19 大流行表明,需要快速可靠的检测来确认病毒感染,旨在快速分离、治疗和识别高发地区。基于侧向流免疫层析的快速抗原检测已被证明非常有用。然而,它们对于病毒载量低的患者并不准确。金标准测试是 RT-PCR,它通过检测特定的 DNA 或 RNA 序列来识别病毒基因组的部分。RT-PCR 或类似测试(如 RT-LAMP)涉及样品制备和靶序列扩增的几个步骤,需要训练有素的人员进行,并且可能耗时且昂贵,限制了它们的即时应用。生物传感器是一种很有前途的分析设备,用于检测核酸(主要是病毒中的 RNA),与 RT-PCR 测试相比,由于无需扩增靶序列,因此具有快速、高灵敏度和低成本等优势。最近,已经开发出几种无需扩增序列即可检测 RNA 病毒的生物传感器。本文,我们综述了无需扩增的生物传感器的设计和技术,用于检测病毒 RNA,作为诊断传染病的替代方法。本文将讨论即时诊断电化学、电气和光学生物传感器的挑战和进展。
金属卤化物钙钛矿是有前途的半导体,在光电和光子技术中具有有希望的应用。当针对相干的排放应用时,必须开发具有较低激光阈值和稳定性的材料,以提高连续波光学泵送条件下的性能,并最终允许实现长期备受追捧的电泵激光。钙钛矿多量子孔(MQW)可以通过在异质结构的井中结识光兴激素来缓解种群反转,但是它们的制造过程和结构设计仍然需要精致的优化,以使它们有价值的光子平台。在这里,使用一种简便且易于扩展的顺序单源真空蒸发方法,基于有机半导体和CSPBBR 3制造钙钛矿MQW。带有有机层层的钙钛矿显示出从根本增强的相位稳定性,钝化缺陷和改善的辐射重组特性。以这种方式,可以在正确设计异质结构井和屏障厚度后,可以实现光学泵送的自发发射。这项工作报告了一种有效的钙钛矿MQW制造方法,同时提供了对其光物理特性的更深入的了解,以促进其作为相干发射器的应用。