納米材料在PCR體系中的應(yīng)用研究.pdf

1、聚合酶鏈式反應(yīng)(Polymerase Chain Reaction，PCR)技術(shù)是現(xiàn)代分子生物學(xué)核心技術(shù)之一。研究優(yōu)化PCR反應(yīng)的方法具有重要的意義。PCR可使目的DNA分子的合成量呈指數(shù)增長，因此很微量的遺傳物質(zhì)在數(shù)小時內(nèi)即能擴增數(shù)百萬倍達到檢測水平來進行測序、DNA探測、基因分析、食品檢驗、環(huán)境監(jiān)測等，使原來無法進行分析和檢測的許多項目得以完成。PCR技術(shù)具有特異、敏感、快速、易自動化等突出優(yōu)點，徹底改革了分子遺傳學(xué)，成為現(xiàn)代生物學(xué)

2、和藥物科學(xué)最流行的技術(shù)之一，與克隆、DNA序列分析方法構(gòu)成了整個現(xiàn)代分子生物學(xué)研究工作的基礎(chǔ)。盡管PCR已發(fā)展成為一項相當成熟的技術(shù)，但在實際操作中，PCR擴增始終存在一些難以克服的問題，如假陰性、假陽性、非特異性擴增以及片狀拖帶或涂抹帶等。尋找解決PCR中這些問題的方法至關(guān)重要。通常的辦法有向PCR體系中添加各種增效劑，優(yōu)化PCR體系的各種參數(shù)，改進PCR的擴增策略等，這些方法雖然一定程度地提高了PCR的特異性、產(chǎn)量以及效率，但是并未

3、徹底解決上述難題，PCR擴增仍達不到理想的預(yù)期效果。最近，人們試圖從新興學(xué)科與技術(shù)中尋找優(yōu)化PCR的方法。納米科學(xué)技術(shù)和生物科學(xué)技術(shù)相結(jié)合的納米生物技術(shù)由于其獨特的優(yōu)勢性越來越引起人們的關(guān)注。納米材料具有特殊的表面效應(yīng)、尺寸效應(yīng)，表面能進行多種修飾，易與生物大分子蛋白質(zhì)、核酸等相互作用，對生物分子的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生特別的影響。而且與生物分子相比，人工納米結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，相對廉價，因此，利用人工納米結(jié)構(gòu)來替換生物分子機器中的一部份組件就成為可

4、能。如今越來越多的學(xué)者將納米材料引入到PCR體系中，對PCR體系做了積極的探索與改進，優(yōu)化了PCR體系，并取得了令人振奮的成果。將納米材料引入到聚合酶鏈反應(yīng)中，不僅能同時發(fā)揮納米材料和DNA的優(yōu)點，還將使PCR技術(shù)由均相體系擴展到復(fù)相體系，為傳統(tǒng)的PCR技術(shù)增添了新內(nèi)容，從而大大拓寬PCR技術(shù)的應(yīng)用范圍。因此，研究基于納米粒子表面的聚合酶鏈反應(yīng)，具有非常重要的理論意義和應(yīng)用價值。
　　 本論文基于前人的工作基礎(chǔ)上，主要進行了以下

5、的工作：
　　 1合成15nm的金納米粒子，考察其對PCR體系變性溫度的影響。實驗結(jié)果表明，金納米粒子可以一定程度的拓寬PCR體系的變性溫度范圍。
　　 2采用水相法合成了表面修飾有-COOH的CdTe納米粒子和CdTe納米棒用于PCR體系中，考察了其對PCR體系的影響。試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CdTe納米粒子能提高PCR體系的特異性，而且能一定程度地拓寬PCR的退火溫度范圍。而一定濃度范圍的CdTe納米棒能對PCR擴增起到優(yōu)化的