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文檔簡介
1、DNA、RNA以及蛋白質(zhì)的檢測一直備受關(guān)注,在疾病診斷、基因治療、醫(yī)療預(yù)防以及環(huán)境監(jiān)測等方面具有重要意義。近幾十年來,核酸在生物傳感器上的應(yīng)用主要包括2大類,一是檢測DNA/RNA的傳感器,二是利用核酸適配體構(gòu)建的生物傳感器。本論文的研究工作,以核酸為核心,以電化學(xué)、熒光和電致化學(xué)發(fā)光檢測為手段,設(shè)計(jì)了分析檢測DNA、microRNA和凝血酶因子的生物傳感器,主要研究內(nèi)容包括:
第一章,緒論。介紹了核酸的基本知識,重點(diǎn)闡述了基
2、于核酸的生物傳感器在電化學(xué)、熒光和電致化學(xué)發(fā)光領(lǐng)域的研究進(jìn)展,以及酶信號放大的重要意義,闡明了本論文的選題依據(jù)和研究內(nèi)容。
第二、三章,設(shè)計(jì)了兩種非標(biāo)記的變構(gòu)分子信標(biāo)(aMB)電化學(xué)傳感器來分別檢測呼吸道合胞病毒(RSV)的DNA和microRNAlet7a。這兩種aMB信標(biāo)自身的發(fā)夾結(jié)構(gòu)封閉了鏈霉親和素(SA)的核酸適配體序列,在結(jié)合目標(biāo)物序列后打開發(fā)夾結(jié)構(gòu),激活SA的核酸適配體,用于結(jié)合SA修飾的辣根過氧化物酶(HRP)到
3、電極表面產(chǎn)生電化學(xué)催化信號,從而實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)物的分析檢測。這種傳感器將核酸適配體應(yīng)用到核酸傳感器設(shè)計(jì)中,取代了利用抗原抗體來連接核酸和蛋白質(zhì)的方法。實(shí)驗(yàn)考察了DNA修飾電極在TMB溶液中的氧化還原性質(zhì),利用循環(huán)伏安法觀測到TMB氧化產(chǎn)物在DNA上的吸附現(xiàn)象。傳感器對目標(biāo)物顯示出良好的選擇性響應(yīng),對RSVDNA和microRNA的檢測限分別為11pmol/L和3.4pmol/L。
第四章,外切酶Ⅲ(ExoⅢ)被用來循環(huán)剪切DNA探
4、針以達(dá)到信號放大的目的。研究發(fā)現(xiàn),ExoⅢ不僅能夠酶切dsDNA雙鏈,對ssDNA也有酶切性能,這使得目標(biāo)物DNA在信號放大的過程中受到酶切作用,導(dǎo)致信號循環(huán)放大效果降低。因此,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了雙重的ExoⅢ酶切放大法來分析檢測ssDNA,先讓探針P1與目標(biāo)物DNA結(jié)合后受到ExoⅢ的酶切作用而釋放出一條對ExoⅢ穩(wěn)定的DNA,使其參與第二重的酶切作用,讓酶切放大效果能夠持續(xù)較長的時間,獲得更好的檢測靈敏度。實(shí)驗(yàn)利用PAGE電泳驗(yàn)證探針的設(shè)計(jì)
5、方案的可行性,并用熒光標(biāo)記P2進(jìn)一步分析tDNA,后續(xù)工作將繼續(xù)完善。這種DNA放大檢測方法實(shí)現(xiàn)了一個tDNA讓多個熒光分子發(fā)光的模式,極大降低了分析的檢測限,對于低濃度DNA的直接分析檢測具有重要意義。
第五章,設(shè)計(jì)了檢測凝血酶因子的核酸適配體電致化學(xué)發(fā)光(ECL)生物傳感器。核酸適配體的應(yīng)用大大提高了ECL傳感器的選擇性。在ECL傳感器的設(shè)計(jì)過程中,ECL染料的固定技術(shù)非常重要,實(shí)驗(yàn)嘗試了多種在電極表面修飾釕硅球的方法:N
6、ation聚合物固定釕硅球的方法,可用于冰毒的分析檢測,其穩(wěn)定性好但缺乏連接核酸的必要條件;殼聚糖修飾到玻碳電極表面作為載體進(jìn)一步連接釕硅球,雖然觀察到ECL信號,但是殼聚糖的導(dǎo)電性較差,ECL信號靈敏度較低;用對氨基苯甲酸來改性玻碳電極表面,然后共價(jià)連接上氨基化的釕硅球,能達(dá)到較好的ECL信號,但是信號不穩(wěn)定;利用CV方法直接將氨基化的釕硅球修飾到玻碳電極表面,獲得一個信號大小適中相對穩(wěn)定的ECL信號。最后凝血酶因子的核酸適配體被修飾
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