發(fā)布時(shí)間：2018-02-08 08:52

  本文關(guān)鍵詞： 電化學(xué)DNA生物傳感器 金屬離子 凝血酶 雜交鏈反應(yīng) 酶　出處：《西南大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：DNA電化學(xué)生物傳感器(DNA electrochemical biosensor)是一門(mén)新興的、涉及生物化學(xué)、電化學(xué)、醫(yī)學(xué)、電子學(xué)及信息技術(shù)等領(lǐng)域的交叉學(xué)科；利用DNA分子間的特異性互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律發(fā)展起來(lái)的各種DNA生物傳感技術(shù)一種全新的生命科學(xué)研究方法,并在生命科學(xué)領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。DNA電化學(xué)生物傳感器有生物分子間的特異性親和能力和對(duì)目標(biāo)物的選擇性識(shí)別能力,因此實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)物的高靈敏高選擇性分析檢測(cè)。DNA電化學(xué)生物傳感器具有簡(jiǎn)單、可靠、靈敏、快速、成本低和選擇性好等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái),其在分子生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品衛(wèi)生檢驗(yàn)等方面顯示了廣闊的應(yīng)用前景,已成為當(dāng)今生物學(xué)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的前沿性課題。以電化學(xué)方波循環(huán)伏安、差分脈沖、循環(huán)伏安、交流阻抗等方法研究生物傳感器電極表面的電活性物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)變化,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同目標(biāo)物的分析檢測(cè)。本文構(gòu)建了三種DNA電化學(xué)生物傳感器。主要研究工作如下：1.基于核酸切刻內(nèi)切酶輔助信號(hào)放大構(gòu)建靈敏選擇性檢測(cè)Hg2+的DNA生物傳感器基于亞甲藍(lán)和核酸切刻內(nèi)切酶在有無(wú)Hg2+存在時(shí),電化學(xué)響應(yīng)信號(hào)的不同,構(gòu)建了一種電化學(xué)分析檢測(cè)Hg2+的新方法。當(dāng)Hg2+存在時(shí),發(fā)卡形探針A的環(huán)部與錯(cuò)配探針B通過(guò)T-Hg2+-T錯(cuò)配堿基進(jìn)行雜交互補(bǔ),形成切刻識(shí)別位點(diǎn),同時(shí)發(fā)卡形探針A的莖部打開(kāi)。核酸切刻內(nèi)切酶識(shí)別出識(shí)別位點(diǎn)、剪切雜交雙鏈中的探針A。亞甲藍(lán)標(biāo)記的DNA序列被剪切下來(lái),并離開(kāi)電極表面。同時(shí),釋放出來(lái)的Hg2和探針B能再次被用于進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)反應(yīng),從而使更多的亞甲藍(lán)離開(kāi)電極表面,最終獲得明顯降低的電流信號(hào)。在理想條件下,此傳感器對(duì)Hg2+的檢測(cè)限為8.7×10-11mol L-1。利用此方法構(gòu)建用于Hg2+檢測(cè)的生物傳感器具有較高的靈敏度。2.基于Hg2+誘導(dǎo)形成血紅素-G-四鏈體復(fù)合物構(gòu)建一種簡(jiǎn)單免標(biāo)記定量檢測(cè)Hg2+的電化學(xué)生物傳感器利用胸腺嘧啶-胸腺嘧啶(Thymine-Thymine, T-T)錯(cuò)配堿基能特異性識(shí)別Hg2+形成T-Hg2+T錯(cuò)配堿基對(duì)。當(dāng)Hg2+存在時(shí),探針S2 (5'-GGG AGGTGAAAATT GTTGGTTGTTCC-3')通過(guò)T-Hg2+-T錯(cuò)配堿基對(duì)與固定在金電極表面上的探針S1(5'-GGAACATCCTTCTTAAAAGGGCAGGG-(CH2)6-SH-3')部分雜交互補(bǔ),部分雜交形成的雙鏈DNA在靠近電極部分的分裂G-四分體在hemin和K+的幫助下能形成G-四鏈體-hemin復(fù)合物。通過(guò)電化學(xué)方法檢測(cè)可獲得明顯的電化學(xué)電流響應(yīng)。在最優(yōu)條件下,該生物傳感器測(cè)定得到的DPV電流信號(hào)與Hg2+濃度的對(duì)數(shù)呈現(xiàn)良好的線(xiàn)性相關(guān)性,線(xiàn)性范圍為50 pmol L-1到100 nmol L1,檢測(cè)限為35pmol L-1。該電化學(xué)生物傳感器具有靈敏度高、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性好、制備簡(jiǎn)單且成本低的優(yōu)點(diǎn),并成功應(yīng)用于水樣中痕量汞離子的檢測(cè)。3.基于凝血酶適配體和HCR信號(hào)放大技術(shù)構(gòu)建一種靈敏檢測(cè)凝血酶的電化學(xué)生物傳感器利用凝血酶與凝血酶適配體高效特異性識(shí)別作用,當(dāng)有凝血酶存在時(shí),S2(5”-CAGACGGTCTAGTTTTTTTTTTTTTTTAGTCCGTGGTAGGGCAGGTTGGGGTGACT-3')和與S0(5'-HS-(CH2)6-TTTTTGGCAGACGGTCTAGCTTTA-3')部分雜交的S1(5'-GGTTGGT GTGG TTGGTTTTTTTTTTTTTTTCTAGACCGTCTGCC-3')能利用他們所含的凝血酶適配體與凝血酶特異性結(jié)合形成三明治結(jié)構(gòu),此結(jié)構(gòu)具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性,所以S1能與SO解鏈形成三明治結(jié)構(gòu)而脫離電極表面,最終只剩單鏈S0在電極上。然后再加入H1(5'-AGGGCGGGTGGGTCTAGCTTTTGGAGAAGTGTAAAGCTAGACCGTCTGCCT GGGT-3')和H2(5'-TGGGTCACTTCTCCAAAAGCTAGTGGCAGACGGTCTAGCTTTTGGG TAGGGCGGG-3'), SO能有效打開(kāi)發(fā)卡形H1并誘發(fā)H1與H2發(fā)生雜交鏈反應(yīng)(HCR)反應(yīng)；并使分裂的G-四分體的DNA序列相互靠近。在血紅素(hemin)和K+的幫助下,形成大量的G-四鏈體-hemin復(fù)合物,通過(guò)電化學(xué)檢測(cè)從而可以實(shí)現(xiàn)免標(biāo)記、信號(hào)增強(qiáng)型、簡(jiǎn)單快速定量檢測(cè)凝血酶。在最優(yōu)條件下,該生物傳感器測(cè)定得到的DPV電流信號(hào)與凝血酶濃度的對(duì)數(shù)呈現(xiàn)良好的線(xiàn)性相關(guān)性,線(xiàn)性范圍為5 pmol L-1到5 nmol L-1,檢測(cè)限為2.9 pmol L-1。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：R446.1;TP212.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 馬莉萍;毛斌;劉斌;李工農(nóng);韓根亮;劉國(guó)漢;;生物傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];傳感器與微系統(tǒng);2009年04期

，

本文編號(hào)：1495070