發(fā)布時(shí)間：2021-12-16 07:58

　　小分子核糖核酸（miRNA）是一種進(jìn)化保守的家庭內(nèi)生19-22元長(zhǎng)非編碼RNA,參與轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控以及參與細(xì)胞的分化、增殖、凋亡、代謝,在多種生理和病理過(guò)程的作用是實(shí)現(xiàn)重大疾病的精準(zhǔn)早期診斷和預(yù)后基因治療。本論文工作采用表面增強(qiáng)拉曼檢測(cè)技術(shù)（Surface-enhanced Raman scattering,SERS）,以微流控芯片為集成平臺(tái)將DNA無(wú)酶信號(hào)放大方法引入DNA邏輯門中,構(gòu)建了新型功能化DNA無(wú)酶信號(hào)放大邏輯系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了一系列邏輯運(yùn)算,并將邏輯運(yùn)算應(yīng)用于miRNA的檢測(cè)中,實(shí)現(xiàn)了高靈敏高選擇性的miRNA檢測(cè)在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將靶引發(fā)級(jí)聯(lián)反應(yīng)DNA機(jī)器引入邏輯門運(yùn)算中,設(shè)計(jì)了新型的級(jí)聯(lián)反應(yīng)DNA納米機(jī)器邏輯門平臺(tái),結(jié)合SERS和熒光技術(shù),對(duì)腫瘤細(xì)胞中的miRNA進(jìn)行雙模式信號(hào)成像分析并實(shí)現(xiàn)沉默基因的輸出和治療。本論文包括以下兩個(gè)部分:（1）采用SERS技術(shù)和DNA無(wú)酶信號(hào)放大技術(shù),以微流控芯片為集成平臺(tái),本論文構(gòu)建了一種新型功能化DNA無(wú)酶信號(hào)放大邏輯系統(tǒng)。在邏輯門轉(zhuǎn)換單元中構(gòu)建了一種以折扇型結(jié)構(gòu)為主體的置換反應(yīng)區(qū),首次引入了無(wú)酶鏈替代循環(huán)反應(yīng),提高反應(yīng)信號(hào)響應(yīng)。在此基礎(chǔ)上... 

【文章來(lái)源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

原位滾動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)錄同步機(jī)制（RCTsm）檢測(cè)miRNA原理圖[36]

DNA邏輯門無(wú)酶信號(hào)放大傳感分析方法的構(gòu)建和檢測(cè)miRNA的應(yīng)用4圖1-1原位滾動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)錄同步機(jī)制（RCTsm）檢測(cè)miRNA原理圖[36]Figure1-1SchematicdiagramofmiRNAdetectionbyinsiturollingringtranscriptionsynchronizationmechanism(RCTsm)[36]Pan等人[37]將鎖核酸（LNA）修飾的DNA探針固定在磁珠上，并通過(guò)選擇性雜交和隨后的磁分離測(cè)試從樣品基質(zhì)中分離目標(biāo)miRNA。此外，LNA修飾的探針顯示出高的核酸酶抗性，適用于復(fù)雜樣品分析。為了提高檢測(cè)靈敏度，引入了聚合酶輔助的miRNA聚腺苷酸化的信號(hào)放大，設(shè)計(jì)了通過(guò)甲酸水解擴(kuò)展的靶標(biāo)miRNA和HPLC-FD測(cè)定游離腺嘌呤的方法。該方法可以對(duì)生物學(xué)樣品（即牛血清和細(xì)胞裂解液）中的miRNA-21進(jìn)行定量檢測(cè)。圖1-2基于信號(hào)開(kāi)啟策略的HPLC-FD定量分析miRNA[37]。Figure1-2QuantitativeassayofmiRNAsbyHPLC-FDbasedonasignal-onstrategy[37].MiRNA對(duì)于轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)控至關(guān)重要。Zhang等人[38]合成了一種新型的雙二茂鐵生物標(biāo)志物，將其放置在發(fā)夾DNA的兩端，從而產(chǎn)生了高效擴(kuò)增信號(hào)的探針。開(kāi)發(fā)了基于CHA和雙二茂鐵的雙擴(kuò)增miRNA電化學(xué)生物傳感器。首先將Au電極固定在DNA1（H1）

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文5上。然后，靶標(biāo)miRNA與H1雜交以打開(kāi)其發(fā)夾結(jié)構(gòu)，并暴露隱藏序列以進(jìn)一步補(bǔ)充H2。發(fā)夾DNA結(jié)構(gòu)（H2）在DNA序列的5"和3"末端具有兩個(gè)雙二茂鐵單元。作為進(jìn)一步的H2雜交的結(jié)果，靶從H1靶的雙鏈結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移并用于隨后的雜交，導(dǎo)致大量的H2-H1雙鏈結(jié)構(gòu)附著在Au電極表面上。因此，在H2的5"末端標(biāo)記的越來(lái)越多的雙二茂鐵接近Au電極。此外，由于H2的3"端存在大量未雜交的T堿基，固定在H2的3"末端的雙二茂鐵也靠近Au電極。該電化學(xué)生物傳感器以高特異性擴(kuò)增實(shí)行了miRNA的檢測(cè)。圖1-3基于催化發(fā)夾裝配和新型雙二茂鐵標(biāo)記的miRNA檢測(cè)電化學(xué)生物傳感器[38]。Figure1-3TheelectrochemicalbiosensorbasedoncatalytichairpinassemblyandnovelbisferrocenelabelingformiRNAdetection[38].He等人[39]提出了一種非標(biāo)記和KF輔助的雙鏈延伸信號(hào)擴(kuò)增手段，用于靈敏地檢測(cè)miRNA-155。靶標(biāo)miRNA-155序列與發(fā)夾探針雜交，以在另一個(gè)發(fā)夾和部分雙鏈體的輔助下觸發(fā)兩個(gè)隨后的鏈延伸反應(yīng)，并與KF酶和dNTPs共存。這導(dǎo)致形成大量G-四鏈體序列，這些序列可以與ThT染料結(jié)合，提高熒光強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)miRNA-155的高度靈敏檢測(cè)。與其他方法相比，該方法具有兩個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)。首先，未經(jīng)修飾的核酸探針用于實(shí)現(xiàn)miRNA的完全非標(biāo)記檢測(cè)。第二，兩條鏈延伸回收利用含義的整合顯示了檢測(cè)fM水平的miRNA-155的高靈敏度。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Enzyme-free and multiplexed micro RNA detection using micro RNA-initiated DNA molecular motor[J]. Hui Wang,Honghong Wang,Chenghui Liu,Xinrui Duan,Zhengping Li.  Science China（Chemistry）. 2016(01)



本文編號(hào)：3537782