基于酶信號放大和納米材料的光學(xué)生物傳感新方法研究.pdf

1、藥物分子和生物小分子的分析檢測對藥物篩選以及臨床診斷和治療有著重大意義。發(fā)展更加新穎、簡單、經(jīng)濟(jì)、靈敏、選擇性高的生物傳感方法以解決現(xiàn)在面臨的分析難題和社會熱點(diǎn)問題成為了分析化學(xué)科研工作者所面臨的重大挑戰(zhàn)。基于這一難題，我們采用了G-四鏈體DNAzyme、DNA聚合酶和核酸內(nèi)切酶進(jìn)行信號放大，進(jìn)而將納米材料與酶信號放大結(jié)合，發(fā)展了一些光學(xué)檢測新技術(shù)用于藥物分子和生物小分子的測定。與傳統(tǒng)方法比，本論文所發(fā)展的方法靈敏度高、選擇性好、分析速

2、度快。這為生物傳感技術(shù)的快速發(fā)展提供了一定程度的借鑒意義。
　　(1)甲氧檗因是一種具有抗腫瘤活性的藥物分子，能夠與多聚腺苷酸特異性結(jié)合。在第2章中，我們基于目標(biāo)誘導(dǎo)劈開的G-四鏈體形成發(fā)展了一種簡單的比色方法用于甲氧檗因測定。在本方法中，我們設(shè)計了兩條均具有劈開的G-四鏈體序列和富腺苷序列的DNA探針，甲氧檗因的存在能夠?qū)蓷lDNA的富腺苷序列拉近形成雙鏈結(jié)構(gòu)，誘導(dǎo)劈開的G-四鏈體DNAzyme的形成，催化產(chǎn)生大量有顏色的產(chǎn)物。

3、基于DNAzyme的甲氧檗因測定方法簡單、經(jīng)濟(jì)、可視、靈敏度高，檢測限可達(dá)到16nM。所建立傳感分析平臺對用于藥物分子的篩選具有巨大的潛能。
　　(2)目前檢測煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)或其他輔因子的方法都較為繁瑣且不靈敏。在第3章中，我們發(fā)展了一種基于DNAzyme和連接酶介導(dǎo)的對鏈置換擴(kuò)增反應(yīng)(SDA)的抑制高靈敏檢測NAD+的方法。當(dāng)存在NAD+時，兩條引物鏈可以連接成一條完整的引物鏈，導(dǎo)致SDA被抑制。而不加入NAD

4、+，在DNA聚合酶和核酸內(nèi)切酶的作用下，SDA的引發(fā)可以循環(huán)擴(kuò)增切割產(chǎn)生大量的富G序列片段，形成的G-四鏈體DNAzyme可以催化產(chǎn)生大量有色產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)高靈敏可視化NAD+的定量檢測。所提供的這種簡單的比色方法對NAD+有著較高的選擇性，檢測下限可達(dá)到50pM。同時該方法也為輔因子或其他相關(guān)小分子的研究及DNA連接酶活性的定量分析提供了一個通用的平臺。
　　(3)MicroRNAs（miRNAs）在生理和病理過程具有重要的作用，是

5、重大疾病診斷和治療的生物標(biāo)志物。在第4章中，我們結(jié)合WS2納米片超強(qiáng)的熒光猝滅能力與雙鏈特異性核酸酶信號放大(DSNSA)技術(shù)，發(fā)展了一種簡單新方法實(shí)現(xiàn)對miRNA靈敏的檢測。在加入目標(biāo)miRNA時，ssDNA探針能與目標(biāo)miRNA雜交形成DNA/RNA異源雙鏈核酸分子，進(jìn)而被DSN降解釋放出目標(biāo)miRNA，又引發(fā)下一輪的雙鏈雜交、ssDNA降解、miRNA釋放。循環(huán)往復(fù)，產(chǎn)生大量不能被WS2納米片吸附的短的FAM標(biāo)記的寡核苷酸片段，展