本文選題：電化學(xué)傳感器　切入點(diǎn)：microRNA　出處：《西南大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：電化學(xué)microRNA傳感器是將核酸分子堿基互補(bǔ)配對技術(shù)和電化學(xué)分析方法結(jié)合而發(fā)展起來的一種靈敏度高、選擇性好、響應(yīng)快速、操作簡單的新型生物傳感器。MicroRNA是人類癌癥疾病標(biāo)志物,為了對其進(jìn)行高靈敏檢測以達(dá)到對癌癥的早期診斷,新型納米材料、生物及化學(xué)等多種放大技術(shù)被廣泛應(yīng)用于microRNA傳感器的構(gòu)建中。本文主要圍繞敏感界面的構(gòu)建、酶催化的應(yīng)用、多功能復(fù)合納米材料的制備、目標(biāo)鏈循環(huán)的實(shí)現(xiàn)以及新型信號放大方法的實(shí)施等方面來構(gòu)建電化學(xué)microRNA傳感器。具體的研究內(nèi)容如下：1.基于納米鈀作為固載基質(zhì)的生物傳感器用于microRNA檢測的研究基于nafion、硫堇(thi)、鈀納米粒子(PdNPs)的層層自組裝,本研究成功構(gòu)建了一個(gè)新型生物傳感器用于microRNA-155的檢測。PdNPs的引入可謂“一物兩用”,其不僅可以通過與捕獲探針上的巰基結(jié)合,共價(jià)吸附捕獲探針——起到連接作用；還對檢測液中的過氧化氫有催化作用,有效提高電子傳遞速率——起到信號放大的作用。具體的電極制備過程如下：首先憑借nafion良好的成膜性,將其滴涂在電極表面形成一層致密的膜。由于nafion帶負(fù)電,可通過靜電吸附作用將帶正電的電子媒介體thi吸附到電極表面。接著,thi所帶氨基基團(tuán)與PdNPs結(jié)合,繼而通過PdNPs固載捕獲探針。本實(shí)驗(yàn)中,對既作為固載基質(zhì)又作為信號增強(qiáng)劑的PdNPs進(jìn)行了表征,并對傳感器響應(yīng)性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明該方法可行,線性范圍為5.6～5.6×105 pmol·L-1,檢測限達(dá)1.87 pmol·L-1,具有靈敏度高,檢測限低等優(yōu)點(diǎn)。2.基于雙重信號放大的無酶型電化學(xué)microRNA傳感器的研究本研究將催化發(fā)夾型組裝循環(huán)反應(yīng)(CHA)和雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(HCR)兩種新型信號放大方法結(jié)合,構(gòu)建了一個(gè)無酶型電化學(xué)microRNA傳感器。CHA反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)鏈循環(huán),打破了目標(biāo)microRNA和捕獲探針1：1結(jié)合的局限,經(jīng)過目標(biāo)鏈不斷的重復(fù)利用,達(dá)到信號放大的效果。值得一提的是,本實(shí)驗(yàn)通過鏈置換反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)鏈循環(huán),無需核酸酶的輔助,可簡化實(shí)驗(yàn)操作過程,摒棄酶易失活的缺點(diǎn)。HCR反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了DNA鏈的擴(kuò)增,將大量電子媒介體嵌入擴(kuò)增后的DNA的磷酸骨架中,信號可獲得極大地增強(qiáng)。另外,電極基底采用石墨烯-納米金復(fù)合材料,該復(fù)合物具有良好的導(dǎo)電性和生物相容性,并利用其大的活性表面提高捕獲探針的固載量。以此構(gòu)建的microRNA傳感器擁有良好的基底和雙重信號放大方法,檢測靈敏度大大提高,檢測限達(dá)3.3fmol·-1。3.基于目標(biāo)物循環(huán)和逐級催化放大的電化學(xué)microRNA傳感器的研究本研究中將目標(biāo)鏈循環(huán)放大和(仿)雙酶(細(xì)胞色素C (Cyt c)和乙醇氧化酶(AOx))逐級催化放大技術(shù)結(jié)合,構(gòu)建了一個(gè)高靈敏度的電化學(xué)microRNA傳感器。(仿)雙酶逐級催化放大是將兩種特定的酶結(jié)合,其中一個(gè)酶的催化產(chǎn)物正好是另一個(gè)酶的催化底物。本研究中,合成了多孔二氧化鈦和鉑納米復(fù)合物(p-TiO2-PtNPs),可用于固載更多的DNA探針1和Cyt c。而另一個(gè)酶AOx修飾在輔助探針上,通過堿基互補(bǔ)配對原則修飾到電極表面。至此,當(dāng)檢測液中存在催化底物乙醇時(shí),AOx首先催化乙醇產(chǎn)生過氧化氫,生成的過氧化氫可被Cytc和PtNPs進(jìn)一步催化,從而極大地增強(qiáng)電化學(xué)響應(yīng)信號,提高檢測靈敏度。另外,基于CHA反應(yīng)的目標(biāo)鏈循環(huán)不需要剪切酶的加入,簡化了實(shí)驗(yàn)操作的同時(shí)提高了效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,復(fù)合納米材料和生物放大技術(shù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了對于microRNA的高靈敏度檢測,檢測限達(dá)0.35fmol·L-1。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP212.3;TB33

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王春梅;李慶章;;microRNA在小鼠乳腺不同發(fā)育時(shí)期差異表達(dá)譜及作用(英文)[J];遺傳學(xué)報(bào);2007年11期

，

本文編號：1664341