【摘要】：生物傳感器是由生物、化學(xué)、物理、光學(xué)、電子等學(xué)科彼此交叉成長的新技術(shù)。其中,基于光電技術(shù)的生物傳感器的應(yīng)用最為廣泛,它們具有選擇性好、靈敏度高、分析速度快、成本低、能在復(fù)雜體系中進(jìn)行在線連續(xù)監(jiān)測等優(yōu)點。目前,這些生物傳感技術(shù)已被引入在醫(yī)學(xué)診斷、食品安全分析等多種領(lǐng)域。本論文將DNA(主要以赭曲霉毒素A和微小RNA為檢測對象)和相關(guān)納米技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)建幾種新型的光學(xué)、電化學(xué)DNA生物傳感器,并有望將其應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品或中藥中真菌毒素的檢測和癌癥的早期診斷中。本論文正文共有四章。第一到第三章分別介紹三種光學(xué)或電化學(xué)DNA生物傳感器用于赭曲霉毒素A的檢測。第四章介紹一種電化學(xué)DNA生物傳感器用于微小RNA-21的檢測。第一章:本章研制了一種基于限制性內(nèi)切酶和發(fā)卡適體探針信號放大技術(shù)的DNA電化學(xué)生物傳感器,用于檢測赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)。在最佳條件下,傳感器的線性范圍為1.0~20 pg/m L,檢測限達(dá)到0.4 pg/m L。在一定條件下,該傳感器能較好地識別復(fù)雜體系中的OTA,有望實現(xiàn)實際樣本中OTA的檢測。第二章:本章基于稀土鋱離子,DNA適體構(gòu)型轉(zhuǎn)變及磁珠技術(shù),研制了一種熒光信號增強型適體生物傳感器,用于檢測小麥中的OTA。通過這種策略,在最佳條件下,檢測OTA的線性范圍為0.1 ng/m L~1 ng/m L,檢測限可達(dá)20 pg/m L。與目前常用的OTA檢測方法相比,該方法具有操作簡單、快速、無需繁雜的修飾與標(biāo)記過程等優(yōu)點。該生物傳感器利用鋱離子的熒光性質(zhì)用于OTA的檢測,有望建立一種方法用于食品安全的常規(guī)質(zhì)量控制。第三章:本章研制了一種基于DNA保護的銀納米簇?zé)晒馓结樇夹g(shù)的熒光核酸適體生物傳感器,用于農(nóng)作物中OTA的高靈敏性和選擇性檢測。在最佳條件下,該傳感器對OTA檢測的線性范圍在0.01到0.3 ng/m L之間,最低檢測限為2 pg/m L。通過靶標(biāo)鏈釋放和DNA骨架模板合成銀納米簇技術(shù)研制的適體生物傳感器,具有高靈敏性、高選擇性、簡單快速等優(yōu)點,可以用于農(nóng)產(chǎn)品中OTA的檢測。第四章:本章研制了基于2'-O-甲基修飾的脫氧核酶(Deoxyribozymes or Catalytic DNA,DNAzyme)和雙鏈特異性核酸酶(Duplex Specific Nuclease,DSN)輔助目標(biāo)序列循環(huán)技術(shù)的一種超敏非標(biāo)記型電化學(xué)生物傳感器用于微小RNA(micro RNA-21,mi R-21)的檢測。通過這種策略,本章研制的適體傳感器可以檢測低至8 a M的mi R-21,具有較高的特異性,甚至具有很好的單堿基錯配識別能力。同時,該生物傳感器還具有組裝容易,操作方便,成本低廉等優(yōu)點,使其在癌癥早期診斷具有極大的應(yīng)用潛力。
[Abstract]:Biosensors are new technologies that intersect biology, chemistry, physics, optics and electronics. Among them, the biosensors based on photoelectric technology are most widely used. They have the advantages of good selectivity, high sensitivity, fast analysis speed, low cost, and can be continuously monitored in complex systems. At present, these biosensors have been introduced into many fields, such as medical diagnosis, food safety analysis and so on. In this paper, several novel optical and electrochemical DNA biosensors were constructed by combining DNA (mainly with ochratoxin A and tiny RNA) and related nanotechnology. It is expected to be applied to the detection of mycotoxins in agricultural products or traditional Chinese medicine and the early diagnosis of cancer. There are four chapters in this thesis. In the first to third chapters, three kinds of optical or electrochemical DNA biosensors are introduced for the detection of ochratoxin A. Chapter 4 introduces an electrochemical DNA biosensor for the detection of micro RNA-21. Chapter 1: in this chapter, we develop a DNA electrochemical biosensor based on restriction endonuclease and hairpin probe amplification, which can be used to detect ochratoxin A (Ochratoxin. Under the optimum conditions, the linear range of the sensor is 1.0 ~ 20 pg/m / L and the detection limit is 0.4 pg/m / L. Under certain conditions, the sensor can identify the OTA, in complex system well. It is expected to realize the detection of OTA in real samples. Chapter 2: in this chapter, a fluorescent signal enhanced aptamer biosensor is developed based on the configuration transformation of rare earth terbium ion DNA aptamer and magnetic bead technique, which can be used to detect OTA. in wheat. Under the optimal conditions, the linear range of OTA is 0.1 ng/m L ~ (-1) ng/m / L, and the detection limit is up to 20 pg/m / L. Compared with the commonly used OTA detection method, this method has the advantages of simple operation, fast operation and no complicated modification and marking process. The biosensor uses the fluorescence properties of terbium ion for the detection of OTA and is expected to establish a method for routine quality control of food safety. Chapter 3: in this chapter, a fluorescent aptamer biosensor based on DNA protection silver nanoclusters fluorescence probe technology is developed, which can be used to detect OTA in crops with high sensitivity and selectivity. Under the optimum conditions, the linear range of the sensor for OTA detection is 0. 01 to 0. 3 ng/m / L, and the minimum detection limit is 2 pg/m / L. The aptamer biosensor developed by the technology of target chain release and DNA skeleton template synthesis has the advantages of high sensitivity, high selectivity and simplicity. It can be used for the detection of OTA in agricultural products. Chapter 4: in this chapter, a novel electrochemical biosensor, which is based on 2-Omethyl-modified deoxyribozyme (Deoxyribozymes or Catalytic DNA,DNAzyme) and double-strand specific nuclease (Duplex Specific Nuclease,DSN), has been developed for the detection of micro RNA (micro RNA-21,mi R-21. Through this strategy, the aptamer sensor developed in this chapter can detect mi R-21 as low as 8um, which has high specificity and even good single-base mismatch recognition ability. At the same time, the biosensor has the advantages of easy assembly, easy operation and low cost, so it has great application potential in early diagnosis of cancer.
【學(xué)位授予單位】：福建醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：Q819;R446

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本文編號：2242832