【摘要】：上轉(zhuǎn)換納米材料(UCNPs)主要是由氧化物、氟化物、鹵氧化物等基質(zhì)通過(guò)摻雜三價(jià)稀土離子(如Er3+,Eu3+,Yb3+,Tm3+,Ho3+等)得到,經(jīng)上轉(zhuǎn)換發(fā)光過(guò)程可將連續(xù)吸收的兩個(gè)或多個(gè)泵浦光子轉(zhuǎn)化為比泵浦光波長(zhǎng)更短的光,即將低能光轉(zhuǎn)化為高能光。與傳統(tǒng)下轉(zhuǎn)換熒光納米材料相比,UCNPs具有毒性小、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無(wú)光閃爍、不易降解和光致漂白、背景熒光低、光穿透深度深等優(yōu)點(diǎn),因此UCNPs在生物傳感和成像領(lǐng)域已表現(xiàn)出越來(lái)越重要的作用。在本論文工作中,我們基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)原理利用UCNPs構(gòu)建了三種簡(jiǎn)單方便的生物傳感用于溶菌酶、膽固醇以及特定DNA序列的檢測(cè),其主要內(nèi)容如下:1.一種簡(jiǎn)單的基于上轉(zhuǎn)換熒光共振能量轉(zhuǎn)移的生物傳感的構(gòu)建我們利用上轉(zhuǎn)換納米材料構(gòu)建了一種FRET傳感用于溶菌酶和目標(biāo)DNA的測(cè)定,該傳感中上轉(zhuǎn)換納米粒子和染料分子標(biāo)記的核酸適配體(aptamer)分別作為能量的供體和受體。我們首先合成了 NaYF4:Yb,Er,并通過(guò)陽(yáng)離子聚合物實(shí)現(xiàn)UCNPs和aptamer的連接,以此來(lái)猝滅UCNPs的熒光。由于溶菌酶與aptamer之間的親和作用或互補(bǔ)DNA之間強(qiáng)烈的相互作用,當(dāng)存在溶菌酶或互補(bǔ)DNA時(shí),上轉(zhuǎn)換材料的熒光得以恢復(fù),且相對(duì)熒光強(qiáng)度與溶菌酶或互補(bǔ)DNA的濃度分別在30-210 nM范圍以及40-200 nM范圍內(nèi)線性相關(guān),其最低檢測(cè)限分別為2.5 nM和2.8 nM。我們還利用該方法對(duì)成人唾液和血清樣中的溶菌酶含量進(jìn)行了測(cè)定,且檢測(cè)結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道值相吻合。由于UCNPs是在紅外光激發(fā)下發(fā)光,消除了來(lái)自生物樣品背景熒光的干擾。該方法避免了 UCNPs復(fù)雜的改性步驟,顯得簡(jiǎn)單而方便,對(duì)生物分子的測(cè)定有一定的參考價(jià)值。2.一種基于上轉(zhuǎn)換熒光共振能量轉(zhuǎn)移的成人血清中膽固醇傳感的構(gòu)建上轉(zhuǎn)換納米材料(UCNPs)由于其具有高信噪比、幾乎無(wú)光漂白等性質(zhì),已經(jīng)在分析應(yīng)用中發(fā)揮著極其重要的作用。本章我們分別利用β-環(huán)糊精(β-CD)衍生物改性的UCNPs和羅丹明B(RB)作為能量的供體和受體構(gòu)建了一種新型FRET生物傳感用于成人血清中膽固醇的檢測(cè)。該方法對(duì)血清中膽固醇檢測(cè)的選擇好,靈敏度高,有望用于臨床上膽固醇以及其他生物分子的檢測(cè)。3.基于上轉(zhuǎn)換納米材料與金納米顆粒的熒光共振能量轉(zhuǎn)移對(duì)Hepatitis B virus(HBV)DNA的檢測(cè)本章我們分別利用PEI修飾的上轉(zhuǎn)換納米材料(NH2-UCNPs)和金納米粒子(Au NPs)作為能量的供體和受體,構(gòu)建了 FRET傳感用于乙肝病毒(HBV)的一段DNA序列的測(cè)定。首先將兩條部分互補(bǔ)的短鏈DNA分別與能量供體(NH2-UCNPs)和受體(Au NPs)相連,在將兩種材料混合時(shí),FRET得以發(fā)生,NH2-UCNPs的上轉(zhuǎn)換熒光被猝滅。而當(dāng)加入目標(biāo)DNA后,由于更穩(wěn)定雙鏈DNA結(jié)構(gòu)的形成使得Au NPs遠(yuǎn)離NH2-UCNPs表面,NH2-UCNPs的上轉(zhuǎn)換熒光得以恢復(fù),且相對(duì)熒光強(qiáng)度與目標(biāo)DNA在5.0-50 nM范圍內(nèi)呈線性相關(guān),其最低檢測(cè)限為1.0 nM。特異性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法對(duì)目標(biāo)DNA的選擇性較好,由于NH2-UCNPs是在紅外光激發(fā)下發(fā)光,消除了來(lái)自生物樣品背景熒光的干擾,大大提高了方法的檢測(cè)靈敏度。同時(shí)我們對(duì)NH2-UCNPS的合成條件進(jìn)行了討論和優(yōu)化,利用水熱法合成直接合成了-NH2功能化的UCNPs,方法簡(jiǎn)單、操作方便。本章提供了一種新的特異性DNA的檢測(cè)方法,以期為HBV及其他生物分子的檢測(cè)提供一定的借鑒作用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.1;O657.3

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本文編號(hào)：2461648