【摘要】：核酸,包括脫氧核糖核酸和核糖核酸,在生物的生長、發(fā)育、突變、炎癥、癌癥等正�；虍惓５纳顒又邪l(fā)揮著重要的作用,它們的異常表達與多種疾病的發(fā)生、發(fā)展也密切相關.因此,發(fā)展準確、有效的方法實現(xiàn)核酸分子的檢測,對深入探究核酸的功能調控以及相關疾病的早期檢測與治療都具有重要的意義.熒光檢測法與熒光成像技術具有靈敏度高、時空分辨率高等優(yōu)點,為實時、準確的檢測核酸分子提供了有力的工具.本文著重綜述了近年來發(fā)展的納米熒光探針用于疾病相關核酸分子的檢測與細胞和活體成像工作的研究進展,最后提出了進一步構建新型納米熒光探針用于核酸檢測面臨的挑戰(zhàn)、未來發(fā)展方向與展望.
【圖文】：

14],在分析化學、生物學和醫(yī)學等領域引起了人們極大的關注.尤其是近幾年來,納米熒光探針已經被廣泛用于核酸分子的檢測,有力地推動了人們進一步了解核酸在疾病的發(fā)生與發(fā)展中所發(fā)揮的作用.本文系統(tǒng)綜述了近年來發(fā)展的納米熒光探針在DNA、mRNA和miRNA檢測方面取得的研究成果和進展.并在構建新型納米熒光探針、深入剖析核酸的功能等方面進行了探討與展望.2檢測核酸分子的納米熒光探針的設計策略2.1基于金納米粒子(AuNPs)的納米熒光探針基于AuNPs的熒光納米探針用于核酸的檢測是目前常用的策略之一,主要有兩種方法.如圖1A所示,第一種方法是將特異性識別靶標核酸分子的分子信標(MB,一端連接巰基,一端連接染料)通過金-硫鍵(Au-S)組裝到AuNPs表面.此時,染料靠近AuNPs表面,熒光被猝滅.當靶標核酸分子出現(xiàn)時,與MB雜交將其莖環(huán)結構打開,染料遠離AuNPs后熒光恢復.第二種方法是納米火焰法(圖1B).其設計原理是通過Au-S作用在AuNPs表面修飾與靶標核酸分子能特異性識別的寡核苷酸(識別鏈),并與修飾有熒光染料的短鏈DNA(報告鏈)雜交,此時由于報告鏈靠近AuNPs的表面,熒光處于猝滅狀態(tài).在靶標核酸分子存在時,與識別鏈結合形成更長、更穩(wěn)定的雙鏈,釋放報告鏈并遠離AuNPs,染料的熒光恢復.通過熒光強度的變化實現(xiàn)對核酸分子的檢測.改變AuNPs表面修飾MB、識別鏈和報告鏈的種類,可以實現(xiàn)多種核酸分子的同時檢測.2.2基于氧化石墨烯(GO)、聚多巴胺(pDA)和單壁碳納米管(SWNT)等通過π-π作用制備的納米熒光探針基于GO的熒光納米探針用于核酸的檢測是另一種圖1基于AuNPs的熒光納米探針用于核酸檢測的示意圖Figure1AdesignstrategyoffluorescentnanoprobefordetectionofnucleicacidsbasedonAuNPs常用的策略.通常來講,基于GO的納米熒光探針設計原理是

料的熒光恢復.通過熒光強度的變化實現(xiàn)對核酸分子的檢測.改變AuNPs表面修飾MB、識別鏈和報告鏈的種類,可以實現(xiàn)多種核酸分子的同時檢測.2.2基于氧化石墨烯(GO)、聚多巴胺(pDA)和單壁碳納米管(SWNT)等通過π-π作用制備的納米熒光探針基于GO的熒光納米探針用于核酸的檢測是另一種圖1基于AuNPs的熒光納米探針用于核酸檢測的示意圖Figure1AdesignstrategyoffluorescentnanoprobefordetectionofnucleicacidsbasedonAuNPs常用的策略.通常來講,基于GO的納米熒光探針設計原理是通過π-π作用將修飾熒光染料的單鏈DNA(ssDNA)(圖2A)或發(fā)夾DNA(圖2B)吸附到GO的表面,此時染料的熒光被GO猝滅.當靶標核酸分子存在時,與發(fā)夾DNA或ssDNA雜交形成雙鏈,并遠離GO表面,導致染料的熒光恢復,實現(xiàn)對目標核酸分子的檢測.通過改變發(fā)夾DNA或ssDNA的種類,可實現(xiàn)多種核酸分子的同時檢測.同時,在這個體系中引入一些輔助核酸探針,可以實現(xiàn)對核酸的放大檢測.其他材料,如pDA和SWNT的設計原理與GO是相同的.圖2基于GO的熒光納米探針用于核酸檢測的示意圖Figure2ThedesignstrategyoffluorescentnanoprobefordetectionofnucleicacidsbasedonGO2.3基于其它材料的納米熒光探針選擇納米材料作為載體或者猝滅劑,如DNA四面體、二氧化錳(MnO2),然后通過物理吸附或者共價連接能夠識別靶標分子的DNA檢測探針,猝滅其表面修飾染料的熒光.當靶標核酸分子存在時,與DNA檢測探針雜交形成雙鏈后熒光恢復.另外一些熒光納米探針的設計是基于熒光共振能量轉移(FRET)原理.在靶標核酸分子不存在時,供體染料分子和受體染料分子距離較遠,不能發(fā)生FRET,此時供體處于強熒光狀態(tài),而受體處于弱熒光狀態(tài).當靶標核酸分子存在時,與檢測探針結合后,使得供體染料分子和受體染料分子之間的距?

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1 王建英;馬克健;;核酸分子構象振動的進一步分析[J];內蒙古大學學報(自然科學版);1983年03期

2 王姍姍;;小分子熒光探針在硫醇檢測中的最新研究進展[J];科技信息;2010年23期

3 向雨秘;龍少波;朱R，

本文編號：2575069