本文關(guān)鍵詞：基于DNA模板熒光銅納米粒子的非標(biāo)記型生物傳感新方法研究

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【摘要】：隨著納米技術(shù)的發(fā)展,納米材料因其獨(dú)特的尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)、表面效應(yīng)而受到了國(guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注,并在材料學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)和生物學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。特別是,超小尺寸的熒光金屬納米簇／粒子(如Au納米簇、Ag納米簇、Pt納米簇、Cu納米粒子)引起了廣泛的研究興趣。與傳統(tǒng)的有機(jī)熒光染料和熒光量子點(diǎn)相比,熒光金屬納米簇/粒子具有毒性低、熒光量子產(chǎn)率高、抗光漂白性能強(qiáng)和可調(diào)的熒光發(fā)射等優(yōu)點(diǎn)。由于DNA模板的Cu納米粒子具有制備簡(jiǎn)單、成本低廉、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn),因此,本文利用DNA模板的Cu納米粒子作為熒光探針,開(kāi)發(fā)了一系列操作簡(jiǎn)單、分析速度快和靈敏度高的傳感新方法用于生物小分子(如多巴胺、L-組氨酸、葡萄糖)和巰基藥物(如N-乙酰半胱氨酸)的檢測(cè)。此外,結(jié)合小分子連接DNA末端保護(hù)技術(shù),構(gòu)建了一個(gè)簡(jiǎn)單、快速、通用的熒光傳感策略用于蛋白質(zhì)的靈敏檢測(cè)。主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)基于雙鏈DNA (ds-DNA)模板的熒光Cu納米粒子,構(gòu)建了一種非標(biāo)記型熒光傳感新方法用于多巴胺的超靈敏檢測(cè)。該方法以25 bp隨機(jī)ds-DNA作為模板,抗壞血酸為還原劑,合成具有熒光性質(zhì)的Cu納米粒子(ds-DNA CuNPs),并利用透射電子顯微鏡對(duì)其形貌進(jìn)行表征。當(dāng)目標(biāo)多巴胺存在時(shí),多巴胺與Cu納米粒子之間形成光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移作用,使Cu納米粒子的熒光得到有效的猝滅。在優(yōu)化條件下,該方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)多巴胺分子的超靈敏、高選擇性檢測(cè),線(xiàn)性范圍為0.1～10 nmol/L,檢出限可達(dá)20 pmol/L,同時(shí)該方法可用于鹽酸多巴胺注射液樣品的檢測(cè)。(2)利用H202猝滅ds-DNA模板的熒光Cu納米粒子,發(fā)展了一種非標(biāo)記型熒光傳感新方法用于靈敏檢測(cè)葡萄糖。該方法利用ds-DNA作為模板,通過(guò)簡(jiǎn)單的方法,室溫下快速合成熒光Cu納米粒子,并作為熒光指示劑。在該方法中,H202能夠有效的猝滅Cu納米粒子的熒光。同時(shí),葡萄糖氧化酶能夠催化氧化葡萄糖,并產(chǎn)生H202,從而達(dá)到間接檢測(cè)葡萄糖的目的。該方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)葡萄糖的靈敏檢測(cè),線(xiàn)性范圍為50 nmol/L～100 μmol/L,檢出限為12 nmol/L。此外,該方法成功應(yīng)用于人血清樣品中葡萄糖濃度的測(cè)定。結(jié)果表明,該方法具有操作簡(jiǎn)單、無(wú)需標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)。(3)通過(guò)抑制ds-DNA模板熒光Cu納米粒子的形成,開(kāi)發(fā)了一種非標(biāo)記型熒光傳感新方法用于靈敏檢測(cè)L-組氨酸。當(dāng)目標(biāo)分子L-組氨酸存在時(shí),L-組氨酸與Cu2+發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用,并形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,從而抑制了ds-DNA模板熒光Cu納米粒子的形成,使得體系熒光信號(hào)減弱。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,該方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)L-組氨酸的快速靈敏檢測(cè),線(xiàn)性范圍為0.2～100 μmol/L,檢出限為20 nmol/L。同時(shí),該方法可用于人類(lèi)尿液樣品中L-組氨酸含量的測(cè)定。(4)利用poly (T) ss-DNA模板Cu納米粒子{poly (T) ss-DNA CuNPs}作為熒光探針,發(fā)展了一種快速、簡(jiǎn)單新型的熒光傳感新方法用于檢測(cè)巰基藥物。該方法以單鏈poly (T) ss-DNA為模板,以抗壞血酸為還原劑,合成熒光Cu納米粒子,并利用透射電子顯微鏡進(jìn)行表征。當(dāng)目標(biāo)N-乙酰半胱氨酸存在時(shí),N-乙酰半胱氨酸與Cu納米粒子之間形成穩(wěn)定Cu-S鍵,從而使Cu納米粒子的熒光得到有效的猝滅。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,該方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)N-乙酰半胱氨酸的靈敏檢測(cè),線(xiàn)性范圍為0.2～100 μmol/L,檢出限為50 nmol/L。(5)基于poly (T) ss-DNA模板Cu納米粒子和小分子連接DNA末端保護(hù)策略,構(gòu)建了一種無(wú)標(biāo)記的熒光傳感方法用于靈敏檢測(cè)蛋白質(zhì)。該方法設(shè)計(jì)了一條3'端標(biāo)記有生物素的poly(T)DNA,它可以作為熒光Cu納米粒子合成的模板。當(dāng)目標(biāo)蛋白質(zhì)不存在時(shí),生物素標(biāo)記poly (T) ss-DNA被核酸外切酶Ⅰ (Exo Ⅰ)水解成小分子片段,破壞了Cu納米粒子合成的模板,導(dǎo)致熒光信號(hào)較低。當(dāng)目標(biāo)蛋白質(zhì)存在時(shí),鏈霉親和素與生物素標(biāo)記的poly (T) ss-DNA特異性結(jié)合,并增大poly (T) ss-DNA 3'端的空間位阻,阻礙了Exo Ⅰ對(duì)poly (T) ss-DNA的水解,保護(hù)了Cu納米粒子合成的模板,從而熒光信號(hào)較高。該方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)蛋白質(zhì)的靈敏檢測(cè),線(xiàn)性范圍為0.5-100nmol/L,檢出限可達(dá)0.1 nmol/L。結(jié)果表明,該方法具有靈敏度高、選擇性好以及不需要復(fù)雜標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)。
【學(xué)位授予單位】：信陽(yáng)師范學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TB383.1;TP212.3

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 張夏紅;周廷堯;陳曦;;金屬納米簇應(yīng)用于環(huán)境分析中的研究進(jìn)展[J];分析化學(xué);2015年09期

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本文編號(hào)：1185369