本文關鍵詞：基于信號放大的生物傳感器在生化分析中的應用

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【摘要】：表面增強拉曼(SERS)和表面等離子體共振技術(SPRi)是最近幾年剛興起的兩種檢測方法,干擾性小、檢測速度快、靈敏性好等優(yōu)點使得它們快速發(fā)展。本研究論文利用這兩種新穎的檢測方法結合雜交鏈式反應、聚合酶循環(huán)放大技術和納米材料技術,構建了幾種能有效檢測離子和蛋白質的分析方法,內容如下:1、基于靶標汞離子引發(fā)的雜交鏈式反應和納米生物條碼的放大技術,以表面增強拉曼作為檢測手段,設計了一種檢測汞離子的方法。首先利用T-Hg~(2+)-T的穩(wěn)定結合作用,將靶標分子Hg~(2+)引入,然后利用雜交鏈式反應為拉曼信號分子的結合提供大量位點,生物條碼中納米材料的應用保證了大量信號分子的附著,最后利用生物素-鏈霉親和素的強相互作用,將信號分子引入到磁珠上,通過檢測磁珠上拉曼信號分子的強度,實現(xiàn)對Hg~(2+)的有效檢測。此方法新穎,簡單,有創(chuàng)新性,為檢測環(huán)境中的Hg~(2+)提供了一種新的方法。2、構建了一種將生物納米材料與雜交鏈式反應相結合,利用SPR檢測Hg~(2+)的方法。利用T-Hg~(2+)-T的特殊結構,將兩條錯配的DNA與Hg~(2+)相結合,在雜交鏈式反應與生物納米材料的雙重放大作用下,利用納米材料與等離子的耦合作用與增重效應,可以增強SPR的信號值,實驗中的檢測到的最低濃度1.0×10-10 M。此方法可以快速、有效、高選擇性地檢測Hg~(2+),為定量檢測重金屬離子打開了新思路。3、此方案充分利用聚合酶的放大作用與生物納米材料的表面增強等離子效應,實現(xiàn)了對凝血酶的檢測。利用凝血酶與適體的特異性相互作用,將定量的凝血酶轉換為易于操作的DNA。發(fā)卡DNA與S1生物識別保證了實驗的特異性,然后利用金膠納米粒子和量子點的耦合效應來增強信號。DNA聚合酶可以進行一系列重復大量的聚合置換反應,因此多重放大反應的應用實現(xiàn)了對凝血酶的有效檢測。此實驗方案溫和,簡單,經(jīng)濟,將適體與凝血酶的特異性結合換成別的識別作用,就可以廣泛應用于小蛋白質的檢測。
【關鍵詞】：表面等離子共振成像 表面增強拉曼 金膠納米粒子 適體
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O657
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 前言9-27
• 1.1 紫外可見吸收光譜9-11
• 1.1.1 紫外可見吸收曲線9
• 1.1.2 紫外可見吸收光譜的特點9-10
• 1.1.3 光吸收基本定律10
• 1.1.4 紫外可見光譜儀的基本組成10-11
• 1.2 生物傳感器11-13
• 1.2.1 生物傳感器的基本組成11-12
• 1.2.2 生物傳感器的原理12
• 1.2.3 分子識別12
• 1.2.4 生物敏感物質的固定化12-13
• 1.3 表面增強拉曼散射13-18
• 1.3.1 拉曼散射簡介13-14
• 1.3.2 表面增強拉曼散射簡介14
• 1.3.3 表面增強拉曼散射檢測生物化學組分14-17
• 1.3.4 激光拉曼光譜儀17-18
• 1.4 納米材料18-19
• 1.4.1 金納米粒子18
• 1.4.2 納米膠體金的標記18-19
• 1.5 核酸與核酸反應19-21
• 1.5.1 核酸組成19-20
• 1.5.2 DNA的結構20
• 1.5.3 核酸分子雜交20
• 1.5.4 核酸DNA的功能20-21
• 1.6 表面等離子體共振生物傳感器21-25
• 1.6.1 表面等離子體共振基本原理21-22
• 1.6.2 SPR生物傳感器的原理22-23
• 1.6.3 SPR技術的優(yōu)點23-24
• 1.6.4 表面等離子體共振技術的實際應用24-25
• 1.7 立題依據(jù)和主要研究內容25-27
• 第二章 基于雜交鏈式反應的表面增強拉曼檢測Hg~(2+)27-37
• 2.1 引言27-28
• 2.2 實驗部分28-30
• 2.2.1 試劑28
• 2.2.2 實驗儀器28-29
• 2.2.3 金膠納米粒子的制備29
• 2.2.4 生物條碼的制備29
• 2.2.5 DNA在磁珠上的固定29-30
• 2.2.6 DNA分子雜交鏈式循環(huán)放大反應30
• 2.2.7 表面增強拉曼信號的檢測30
• 2.3 結果與討論30-36
• 2.3.1 實驗方案原理30-32
• 2.3.2 金膠納米粒子的SEM表征32
• 2.3.3 紫外可見吸收光譜32-33
• 2.3.4 可行性實驗33
• 2.3.5 實驗條件的優(yōu)化33-35
• 2.3.6 不同濃度Hg~(2+)的SERS信號和工作曲線35
• 2.3.7 實驗方案的選擇性研究35-36
• 2.4 小結36-37
• 第三章 基于生物納米材料的表面等離子體共振技術檢測Hg~(2+)37-49
• 3.1 實驗部分37-40
• 3.1.1 試劑37-38
• 3.1.2 實驗儀器38
• 3.1.3 金膠納米粒子的制備38-39
• 3.1.4 鏈霉親和素包裹修飾納米金膠的制備39
• 3.1.5 金片表面DNA固定39-40
• 3.1.6 金片表面生物傳感器修飾40
• 3.1.7 SPR在線檢測40
• 3.2 結果與討論40-48
• 3.2.1 SPR檢測Hg~(2+)的實驗原理40-41
• 3.2.2 金膠納米粒子的紫外光譜表征41-42
• 3.2.3 可行性實驗42-43
• 3.2.4 電化學阻抗表征43-44
• 3.2.5 實驗條件的優(yōu)化44-46
• 3.2.6 SPR檢測Hg~(2+)靈敏度的研究46-47
• 3.2.7 對Hg~(2+)的選擇性實驗47-48
• 3.3 小結48-49
• 第四章 基于酶循環(huán)放大技術的表面等離子體技術檢測凝血酶49-61
• 4.1 實驗部分49-52
• 4.1.1 試劑和儀器49-50
• 4.1.2 納米金膠的制備50
• 4.1.3 CdS量子點的合成及修飾DNA50
• 4.1.4 合成生物條碼50-51
• 4.1.5 SPR生物傳感器的構建51-52
• 4.1.6 SPR在線監(jiān)測52
• 4.2 結果與討論52-59
• 4.2.1 實驗方案原理52-53
• 4.2.2 實驗可行性53-54
• 4.2.3 納米金膠的表征54-55
• 4.2.4 紫外-可見吸收光譜55
• 4.2.5 凝血酶靈敏度檢測55-56
• 4.2.6 實驗條件的優(yōu)化56-59
• 4.2.7 凝血酶檢測的選擇性59
• 4.3 小結59-61
• 結論61-63
• 參考文獻63-71
• 致謝71-72
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文72-73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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3 趙宇翔;彭少杰;趙建豐;胡耀銘;喻文娟;韓奕奕;;表面增強拉曼光譜法快速檢測牛奶中的三聚氰胺[J];乳業(yè)科學與技術;2011年01期

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本文編號：1037425