均相電化學及熒光生物傳感新方法在癌癥標志物檢測中的應用研究.pdf

1、癌癥是威脅人類生命的主要疾病之一，在臨床醫(yī)學中大部分癌癥到晚期才能確診，如果能夠?qū)崿F(xiàn)早期診斷，可以有效控制病情，降低死亡率。近年來，癌癥標志物的發(fā)現(xiàn)為癌癥的早期診斷提供了可能，針對癌癥標志物的檢測已成為分析化學領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。均相DNA生物傳感器具有簡單快速、靈敏度高、穩(wěn)定性強、生物相容性好等優(yōu)點，被廣泛應用于基因分析、疾病診斷等領(lǐng)域。本論文利用核酸分子構(gòu)建了均相DNA生物傳感器，實現(xiàn)了癌癥標志物的高靈敏檢測。
　　系統(tǒng)介紹了

2、 DNA生物傳感器的基本結(jié)構(gòu)和檢測原理，并重點介紹了電化學和光學DNA生物傳感器。進一步概述了核酸擴增技術(shù)，并對DNA甲基轉(zhuǎn)移酶、端粒酶和microRNA進行了介紹。
　　基于甲基化引發(fā)的核酸外切酶 III輔助等溫自發(fā)循環(huán)信號放大策略，構(gòu)建均相電化學生物傳感平臺，實現(xiàn)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶活性的便捷、高靈敏檢測。在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶作用下，雙鏈DNA發(fā)生甲基化過程，被Dpn I識別并切割，釋放出單鏈DNA，在核酸外切酶III輔助下引發(fā)循環(huán)

3、切割過程，釋放出大量亞甲基藍（MB）標記的短鏈DNA，擴散到電極表面，實現(xiàn)電化學信號的放大。該策略實現(xiàn)了DNA甲基轉(zhuǎn)移酶活性的超靈敏檢測，檢測限可達0.004 U/mL，比文獻報道低1~2個數(shù)量級。
　　基于核酸外切酶T7輔助循環(huán)信號放大策略，首次建立了單細胞水平端粒酶活性均相電化學檢測新方法。當端粒酶存在時，5′端標記MB的發(fā)卡探針與延伸序列雜交，觸發(fā)核酸外切酶T7輔助的循環(huán)放大過程，釋放出大量亞甲基藍（MB）標記的短鏈DNA，

4、擴散到電極表面，實現(xiàn)電化學信號的放大。該項研究可檢測到單個HeLa細胞中的端粒酶活性，實現(xiàn)了單細胞水平端粒酶活性的均相電化學檢測。
　　基于目標物觸發(fā)雜交鏈式反應（HCR），首次構(gòu)建了免酶、免標記均相電化學生物傳感平臺，實現(xiàn)了高靈敏miRNA電化學檢測。目標miRNA可以觸發(fā)兩個亞穩(wěn)態(tài)發(fā)夾間的HCR，形成含有多個G四聯(lián)體的雙螺旋DNA長鏈，MB嵌插入G四聯(lián)體及DNA雙鏈后，其擴散到電極表面的能力明顯減弱，導致電化學信號減小，從而實

5、現(xiàn)了“關(guān)信號”miRNA均相電化學檢測。該方法免酶、免標記，具有靈敏度高、選擇性好、簡單、便捷、成本低等突出優(yōu)點。
　　基于等溫指數(shù)放大策略，利用氧化石墨烯吸附單鏈核酸并保護miRNA免受酶水解的性質(zhì)，建立了免標記熒光檢測miRNA的新方法。發(fā)夾 DNA與目標miRNA雜交，引發(fā)DNA聚合與鏈置換反應，實現(xiàn)目標物循環(huán)過程。形成的雙鏈DNA被內(nèi)切酶識別并切割，產(chǎn)生與目標 miRNA具有相同序列的觸發(fā) DNA，引發(fā)新的鏈增長過程，從而