本文關(guān)鍵詞：基于納米孔的四環(huán)素檢測(cè)技術(shù)的研究

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【摘要】：四環(huán)素作為抗生素家族中的一員被廣泛應(yīng)用在人類和動(dòng)物醫(yī)學(xué)中�？股仡愃幬锏膹V泛應(yīng)用帶來了諸多的環(huán)境問題。例如,殘留在環(huán)境中的抗生素能夠滲透到土壤和水源中,不僅能夠引起超級(jí)細(xì)菌的發(fā)展,也能夠?qū)θ祟惖慕】诞a(chǎn)生許多未知的影響�，F(xiàn)在,對(duì)抗生素類物質(zhì)的檢測(cè)主要有以下幾種:酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法、液相色譜法(LC)、表面等離子體共振生物傳感器、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LCMS/MS)。但是這些方法的一些缺點(diǎn),如,成本高、測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)以及需要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理等阻礙了他們真正的走向應(yīng)用。因此找到一種低廉、高效、的方法意義重大。人們對(duì)納米孔傳感器的研究從庫爾特計(jì)數(shù)器的發(fā)明就已經(jīng)開始,距今已經(jīng)有幾十年的時(shí)間了。隨著納米技術(shù)的發(fā)展,以納米孔為基礎(chǔ)的分子分析技術(shù)越來越受到人們的青睞。納米孔傳感器能夠在單分子層面對(duì)生物分子進(jìn)行檢測(cè),不僅不需要對(duì)樣品進(jìn)行分子標(biāo)記,而且也更加直接靈敏。納米孔傳感器的發(fā)展經(jīng)歷了兩個(gè)階段:生物納米孔傳感器和固態(tài)納米孔傳感器。這兩種類型的傳感器都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),如:生物納米孔直徑很小擁有較高的空間分辨率,但是納米孔的尺寸很難調(diào)節(jié)。固態(tài)納米孔的尺寸比較好調(diào)節(jié),但是空間分辨率卻相對(duì)較低。納米孔通常是在氮化硅或二氧化硅薄膜上制備,通常采用聚焦離子束(FIB)、透射電子顯微鏡(TEM)或電介質(zhì)擊穿方法制得。納米孔傳感器因其獨(dú)特的特性通常被用來檢測(cè)核苷酸聚合物的形態(tài)、DNA序列、離子、生物小分子等。在這篇文章之中,我們用納米孔技術(shù)與生物機(jī)制相結(jié)合的方法對(duì)四環(huán)素濃度進(jìn)行了檢測(cè)。反向四環(huán)素反式激活因子(rtTA)和四環(huán)素反應(yīng)元件(TRE)在四環(huán)素的作用下會(huì)相互結(jié)合并生成一個(gè)復(fù)合體。當(dāng)這個(gè)復(fù)合體通過納米孔時(shí)就會(huì)產(chǎn)生阻塞電流信號(hào)。通過對(duì)阻塞電流信號(hào)的檢測(cè)就能夠分辨出rtTA、TRE和這個(gè)復(fù)合體。我們用了兩種不同的方法對(duì)這些生物分子進(jìn)行檢測(cè),一個(gè)是凝膠電泳,另一個(gè)是納米孔生物傳感器。在凝膠電泳試驗(yàn)中,我們成功的分辨出了rtTA、TRE以及它們之間存在的弱相互作用。在納米孔實(shí)驗(yàn)中,首先,我們用電擊穿法在10nm氮化硅薄膜上制備了10nm以下的納米孔,然后我們對(duì)rtTA和TRE進(jìn)行了檢測(cè),并且成功的將他們區(qū)別出來。之后,我們?cè)诓煌瑵舛鹊腡et下探測(cè)了rtTA和TRE的相互作用,并且成功將他們之間的結(jié)合過程表示了出來。與凝膠電泳相比,納米孔傳感器能夠在單分子層面上對(duì)生物分子進(jìn)行探測(cè),更直接、更清晰、更靈敏。
【關(guān)鍵詞】：rtTA TRE 四環(huán)素 納米孔 單分子 探測(cè)
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X830;TP212.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-13
• 1.1 引言10
• 1.2 納米孔生物傳感器技術(shù)概述10-11
• 1.3 論文的主要內(nèi)容和章節(jié)安排11-13
• 第二章 四環(huán)素類抗生素及四環(huán)素調(diào)控系統(tǒng)13-17
• 2.1 四環(huán)素抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的生物機(jī)制14
• 2.2 四環(huán)素調(diào)控系統(tǒng)（Tet-off/Tet-on system）14-16
• 2.2.1 Tet-off系統(tǒng)14-15
• 2.2.2 Tet-on系統(tǒng)15-16
• 2.3 本章小結(jié)16-17
• 第三章 納米孔單分子傳感器的研究17-28
• 3.1 納米孔技術(shù)簡(jiǎn)介17
• 3.2 納米孔探測(cè)技術(shù)的基本原理17-18
• 3.3 不同類型的納米孔傳感器18-24
• 3.3.1 生物納米孔18-20
• 3.3.2 固態(tài)納米孔20-23
• 3.3.3 不同類型納米孔之間的比較23-24
• 3.4 納米孔生物傳感器的應(yīng)用24-27
• 3.4.1 對(duì)核苷酸聚合物結(jié)構(gòu)及其動(dòng)態(tài)傳輸過程的探測(cè)24
• 3.4.2 DNA測(cè)序24-25
• 3.4.3 研究病毒DNA包裝機(jī)制25-26
• 3.4.4 研究共價(jià)鍵或非共價(jià)鍵之間的相互作用26
• 3.4.5 醫(yī)學(xué)診斷26
• 3.4.6 多肽和蛋白質(zhì)的探測(cè)26-27
• 3.5 本章小結(jié)27-28
• 第四章 納米孔的制備28-54
• 4.1 聚焦粒子束濺射28-30
• 4.1.1 FIB設(shè)備簡(jiǎn)介28-29
• 4.1.2 離子束濺射形成納米孔29-30
• 4.2 電子束濺射30-32
• 4.2.1 透射電子顯微鏡（TEM）簡(jiǎn)介30-31
• 4.2.2 電子束濺射形成納米孔31-32
• 4.3 電介質(zhì)擊穿形成納米孔32-35
• 4.3.1 多級(jí)電壓脈沖法33-35
• 4.4 固態(tài)納米孔的加工制備35-40
• 4.5 固態(tài)納米孔三維結(jié)構(gòu)的可控性研究40-52
• 4.6 本章小結(jié)52-54
• 第五章 以納米孔為基礎(chǔ)的四環(huán)素檢測(cè)技術(shù)的研究54-67
• 5.1 材料準(zhǔn)備55-56
• 5.1.1 質(zhì)粒構(gòu)建55
• 5.1.2 蛋白質(zhì)的重組和提純55-56
• 5.1.3 納米孔制備56
• 5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)56-58
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析58-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果72-73

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