生物分子的檢測是基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、糖組學(xué)等領(lǐng)域基礎(chǔ)手段之一,而這些領(lǐng)域的研究關(guān)系到醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、生物學(xué)等多個領(lǐng)域的發(fā)展。生物分子檢測手段的發(fā)展會極大地促進上述領(lǐng)域研究的發(fā)展,進而影響和改善人們的生活質(zhì)量、醫(yī)療水平、工業(yè)生產(chǎn)等多個方面,因此生物分子檢測技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的意義。本文成功制備出了一種用于生物分子檢測的“納米孔-金納米電極”復(fù)合電極,本文稱“納米筆”。該工具能夠結(jié)合納米孔檢測技術(shù)與隧道電流檢測技術(shù),進而被應(yīng)用于生物分子的檢測。本文主要著力于研究納米筆在生物分子檢測領(lǐng)域的應(yīng)用,論文主要內(nèi)容如下:1.首先,簡要介紹納米孔的發(fā)展背景以及基礎(chǔ)知識,主要從納米孔的種類、應(yīng)用等方面進行闡述。著重介紹了固態(tài)納米孔的重要分支---玻璃納米管的分類、制備方法、與之相關(guān)的多個參數(shù)以及其應(yīng)用領(lǐng)域,并在此基礎(chǔ)上提出了本文的設(shè)計思路和研究內(nèi)容。2.本文使用激光拉制儀將雙通道石英玻璃管拉制成雙通道玻璃納米管,并在此基礎(chǔ)上通過丁烷熱裂解的方法制備出了碳納米筆,再通過恒電位電化學(xué)沉積法制備出了金納米筆。將金納米筆應(yīng)用于固結(jié)法對1,4-丁二胺分子進行電導(dǎo)測量,得到了1,4-丁二胺分子電導(dǎo)為0.3μS,驗... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

生物納米孔的結(jié)構(gòu)。圖1.1生物納米孔的結(jié)構(gòu)。A為α-溶血素的結(jié)構(gòu)示意圖,右圖為其橫截面[17]。B為恥垢分岐桿菌孔蛋白A晶體結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖[8]。

噬菌體phi29 DNA組裝馬達[10,18],其最窄區(qū)域的直徑約為3.6 nm,可以允許稍大如ds-DNA和一些蛋白質(zhì)通過,一定程度上拓寬了生物納米孔檢測平臺的檢測范圍。生物納米孔的優(yōu)勢非常明顯:通過生物工程的方法可以快速得到大量的膜孔蛋白,并且這些膜孔蛋白有著原子級別的重現(xiàn)性,使得測量結(jié)果可以標(biāo)準(zhǔn)化;同時,還可以通過編譯控制該蛋白合成的基因,從而引入合適的結(jié)合位點用于檢測不同種類的分子。目前,牛津納米孔技術(shù)公司已發(fā)布多款使用不同場合和領(lǐng)域的基于生物納米孔的測序平臺,尤其是MinION測序儀,大小同大屏智能手機相近,已有世界多國科學(xué)家使用其進行科學(xué)研究[19-22]。然而生物納米孔的劣勢同樣突出:由于膜孔蛋白都需要嵌入脂質(zhì)雙分子層,而脂質(zhì)雙分子層的熱穩(wěn)定性和介電性能都較差,使用壽命短,并且孔徑無法控制,嚴(yán)重地阻礙了生物納米孔的研究與發(fā)展。

電阻脈沖技術(shù)(Resistive-pules Technique)基于庫爾特計數(shù)器原理,如圖1.3[5],將電解液隔成兩個腔室并只通過納米孔連通,在納米孔兩端施加一個電壓,電解液中的離子會受電場力作用定向移動通過納米孔,此時納米孔內(nèi)形成了一個離子通道,形成穩(wěn)定電流,這個電流記為基線電流Ibase。若其中一個腔室中含有帶電的分子(如聚合物鏈、氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸等分子),該帶電分子也會因電場力作用而發(fā)生定向移動,當(dāng)其通過納米孔時,在空間上會阻塞既有的離子通道,造成電流下降,記為ΔI。通過分析ΔI的幅值A(chǔ),持續(xù)時間t以及單位時間信號數(shù)N等信息可以用于分析與待測物有關(guān)的物理信息。1.2.2.2隧穿電流技術(shù)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]pH對洛美沙星與牛血清白蛋白結(jié)合的影響[J]. 楊瑩,唐臻強,于賢勇.  邵陽學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(03)

碩士論文
[1]基于固態(tài)納米孔的蛋白質(zhì)BSA單分子檢測及紅曲菌中桔霉素和MonacolinK合成基因的研究[D]. 唐夢醒.南昌大學(xué) 2014



本文編號：3342093