本文選題：電化學DNA生物傳感器　切入點：碳納米管陣列　出處：《福建醫(yī)科大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：近年來,惡性腫瘤已成為嚴重威脅我國居民生命健康的疾病,除手術(shù)外,化療是惡性腫瘤綜合治療的重要手段之一。但是由于腫瘤細胞對化療藥物的多藥耐藥性(Multi-drug Resistance,MDR),往往導致治療的失敗。MDR現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是MDR1基因的過度表達,因此,快速準確地檢測MDR1基因?qū)τ谀[瘤的臨床治療及預(yù)后監(jiān)測具有重要的意義。電化學DNA生物傳感器作為基因檢測的一種新方法,由于其高靈敏度,強特異性及快速響應(yīng)等特點,已被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)醫(yī)學和臨床診斷的研究領(lǐng)域。而納米材料由于其特殊結(jié)構(gòu)和性質(zhì),已被廣泛應(yīng)用于電化學傳感器的構(gòu)建中。因此,本文充分結(jié)合了電化學DNA生物傳感技術(shù)以及納米自組裝技術(shù),構(gòu)建了基于自組裝碳納米管陣列修飾的電化學傳感器界面,用于MDR1基因的快速靈敏檢測。其主要內(nèi)容包含如下三個部分:第一部分:MWCNTs陣列修飾電化學傳感器用于MDR1基因檢測的研究本部分在金電極表面構(gòu)建了具有針插結(jié)構(gòu)的多壁碳納米管(MWCNTs)陣列的傳感界面用于MDR1基因的檢測。將金電極與巰基乙胺通過Au-S鍵連接,使金電極表面修飾上氨基,進而將羧基化的MWCNTs通過酰胺鍵連接在金電極表面上,形成自組裝MWCNTs陣列電極。利用氨基修飾的捕獲探針DNA(ssDNA)與MWCNTs的羧基發(fā)生反應(yīng),即可將探針負載在修飾電極上。以六氨合釕(RuHex)為信號指示劑,通過計時電量法,檢測雜交前后與DNA骨架中帶負電的磷酸基團結(jié)合的RuHex產(chǎn)生的電化學信號差異。實驗結(jié)果表明,該傳感器具有良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性,MWCNTs陣列的構(gòu)建,能顯著增大電極的有效面積,加快電極表面的電子傳導速率,達到信號放大的目的。經(jīng)過實驗條件優(yōu)化,測定DNA的濃度線性范圍為1.0×10-12mol/L~1.0×10-8mol/L,檢測限為6.4×10-13mol/L(S/N=3),且該傳感器還具有良好的特異性,可以實現(xiàn)對MDR1基因定性定量的測定。第二部分:MWCNTs陣列-PDDA-AuNPs多層膜修飾電化學傳感器用于MDR1基因檢測的研究本部分以第一部分所構(gòu)建的自組裝碳納米管陣列為基礎(chǔ),利用靜電自組裝技術(shù),用帶正電荷的陽離子型聚合物聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)將帶負電荷的MWCNTs陣列和金納米粒子(AuNPs)通過靜電作用力連接起來,在金電極表面構(gòu)建均一、穩(wěn)定的MWCNTs陣列-PDDA-AuNPs多層膜。由于靜電作用力遠大于分子間作用力,該多層膜具有良好的穩(wěn)定性。通過Au-S鍵,可將巰基修飾的捕獲探針DNA固定到AuNPs上,構(gòu)建電化學DNA傳感器,用于MDR1基因的檢測。該傳感器具有良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性,DNA雜交信號可通過MWCNTs表面吸附的AuNPs而被進一步放大,在優(yōu)化后的實驗條件下,該傳感器測定DNA的濃度線性范圍為5.0×10-13 mol/L~1.0×10-8 mol/L,檢測限為9.4×10-14 mol/L(S/N=3),表現(xiàn)出良好的選擇性和高靈敏度,且該傳感器用于血清模擬樣品的檢測,具有良好的抗干擾性,將有可能應(yīng)用于實際樣品中。第三部分:MWCNTs陣列-rGO-AuNPs修飾電化學傳感器用于MDR1基因檢測的研究本部分同樣以第一部分所構(gòu)建的自組裝碳納米管陣列為基礎(chǔ),通過滴涂法,在MWCNTs陣列上進一步修飾上還原氧化石墨烯-金納米粒子(rGO-AuNPs)復(fù)合材料,并將巰基修飾的捕獲探針DNA固定到AuNPs上,構(gòu)成具有三維結(jié)構(gòu)的MWCNTs陣列-rGO-AuNPs電化學傳感器,用于MDR1基因的檢測。實驗結(jié)果表明,合成的納米復(fù)合材料穩(wěn)定性良好,該傳感界面通過MWCNTs和rGO及AuNPs之間的協(xié)同作用,達到信號放大的目的,具有電極活性面積大、電荷轉(zhuǎn)移電阻小等優(yōu)點,在最優(yōu)實驗條件下,檢測目標DNA的線性范圍為1.0×10-12 mol/L~1.0×10-8mol/L,檢測限為3.5×10-13 mol/L(S/N=3)。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：福建醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R440

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本文編號：1601662