光学和电化学生物传感器对奶牛重要疾病诊断的研究进展

随着中国奶牛养殖的规模化、集约化的发展,以及养殖场过度追求奶牛生产性能,导致奶牛易发生或感染各类疾病,包括亚临床酮病、亚临床低钙血症、乳腺炎、口蹄疫、呼吸道疾病和牛病毒性腹泻在内的营养性和传染性疾病。这些疾病严重威胁着奶牛的健康、降低了乳品品质,进而增加养殖成本。实现奶牛疾病的低成本、快速且准确诊断是养殖场控制疾病传染、保障食品安全、降低经济损失的关键。常规的畜禽疾病检测方法有细胞培养法、酶联免疫吸附测定(ELISA)、聚合酶链式反应(PCR)等,但过程耗时长、成本高、操作繁琐和不适用于对奶牛疾病的现场即时诊断等问题,制约了这些方法在养殖场的大规模推广和使用。生物传感技术将特异性生化反应产生的信号转化为可测量的电、光等信号,并结合信号放大系统可对物质进行定性或定量检测,具有操作简单、灵敏度高、特异性强和易于修饰等特点,在金属离子、病原菌等检测中具有很大的潜力。目前已有多种生物传感器被开发用于奶牛疾病的诊断。笔者针对常见的奶牛疾病列举了相对应的电化学、光学生物传感器,阐述了每种生物传感器的检测原理、对目标检测物的检测范围、检测限等信息,对生物传感器研究的发展趋势进行了展望,以期为奶牛养殖...     

动物氨基酸转运载体的研究进展

氨基酸转运载体（AAT）是一类介导氨基酸从细胞外转运到细胞内的重要蛋白，也是一类能介导氨基酸相关的信号通路的重要营养物质感受分子，在机体的生长代谢、营养健康等方面具有重要作用。动物机体中存在多种类型的AAT，它们能感知机体内相关氨基酸水平的变化，介导细胞氨基酸感知信号通路——哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体1（mTORC1）和一般性调控阻遏蛋白激酶2（GCN2）的激活，从而引起通路下游发挥作用。在不同组织细胞中，发挥主导作用的AAT存在差异，表明AAT具有组织特异性，同时，AAT也受多种因素的影响，比如动物机体本身、营养物质水平、激素水平等。作者主要从AAT的类型及转运机制、介导营养信号启动及对mTORC1通路和GCN通路的影响、在不同组织中的作用及AAT表达的调控4个方面进行综述，从宏观方面介绍了AAT，旨在为AAT的研究提供一些参考。     

基于卟啉和半导体单壁碳纳米管的场效应气体传感器检测草莓恶疫霉

草莓恶疫霉会引起草莓革腐病和冠腐病，影响草莓的经济效益，但感染恶疫霉早期植株没有明显的症状，无法被及时准确地诊断，因此迫切需要低成本诊断方法实现早期预防。草莓植株感染恶疫霉会释放一种独特的有机挥发性气体4-乙基苯酚，可作为该疾病快速诊断的标志性气体。本研究使用半导体单壁碳纳米管（Single-Wall Carbon Nanotube，SWNT）和场效应传感器（Field Effect Transistor，FET）制备半导体场效应气体传感器（SWNT/FET），进而修饰对4-乙基苯酚灵敏度高、选择性好的金属卟啉MnOEP获得MnOEP-SWNT/FET。通过拉曼光谱、紫外光谱、伏安分析法研究MnOEP-SWNT/FET，分析理化性能及优化检测条件，提高MnOEP-SWNT/FET对4-乙基苯酚的气体敏感性能。在最优检测条件下，MnOEP-SWNT/FET对0.25%~100%的4-乙基苯酚饱和蒸汽（20 ℃），检出限为0.15%的4-乙基苯酚饱和蒸气（S/N =3），测定不同浓度的相对标准误差低于10%。通过测定实际样本，表明MnOEP-SWNT/FET检测草莓健康植株会存在假阳性，但对感染恶疫霉的草莓植株有较高的检测精度。