5-羥甲基胞嘧啶(5hmC)是5-甲基胞嘧啶(5mC)經(jīng)過TET蛋白氧化產(chǎn)生的,是5mC的羥基化形式。研究表明,5hmC在神經(jīng)元細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞中含量相對較高,表明其在哺乳動物胚胎發(fā)育、細(xì)胞核重編程、基因表達(dá)調(diào)控和癌癥進(jìn)展等方面發(fā)揮重要作用。作為去甲基化的中間產(chǎn)物,其在動植物的生命活動中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。因此,5hmC被視為DNA的第六堿基。但是,由于5hmC與5mC結(jié)構(gòu)相似且在動植物中含量很低。因此,實現(xiàn)對其的檢測需要較高的靈敏度與特異性。目前常用的檢測5hmC的方法有單分子實時測序法、毛細(xì)管電泳法、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、薄層色譜法和熒光法等。盡管這些方法可以實現(xiàn)準(zhǔn)確檢測,但是仍然存在一些問題,比如需要大型精密儀器,操作步驟復(fù)雜,成本昂貴等。因此尋找操作簡單,成本低廉,檢測速度快,靈敏度高的檢測是研究熱點。本文利用WS₂、MoS₂/C₃N₄異質(zhì)結(jié)、C₃N₄以及功能化的Fe₃O₄作為基底材料,并通過硼酸功能...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 表觀遺傳學(xué)
    1.2 DNA羥甲基化
        1.2.1 DNA羥甲基化概述
        1.2.2 DNA羥甲基化檢測技術(shù)
    1.3 光電化學(xué)生物傳感器
    1.4 電致化學(xué)發(fā)光生物傳感器
    1.5 納米材料信號擴增
    1.6 本課題的提出以及主要研究內(nèi)容
2 材料與方法
    2.1 儀器與試劑
        2.1.1 儀器
        2.1.2 試劑
        2.1.3 實驗中主要緩沖溶液的配置
    2.2 試驗方法
        2.2.1 基于WS₂和碳量子點的光電化學(xué)傳感器檢測DNA羥甲基化
            2.2.1.1 WS₂ 納米片的制備
            2.2.1.2 AuNPs的制備
            2.2.1.3 碳量子點的制備
            2.2.1.4 電極預(yù)處理
            2.2.1.5 傳感器的構(gòu)建
            2.2.1.6 PEC信號檢測
            2.2.1.7 糖基轉(zhuǎn)移酶活性抑制研究
        2.2.2 基于ZnO對 MoS₂/C₃N₄ 異質(zhì)結(jié)的光電流抑制作用的光電化學(xué)傳感器檢測5hmC
            2.2.2.1 MoS₂ 的制備
            2.2.2.2 C₃N₄ 的制備
            2.2.2.3 ZnO-PAMAM的制備
            2.2.2.45 hmC的預(yù)處理
            2.2.2.5 ITO電極預(yù)處理
            2.2.2.6 生物傳感器的制備
            2.2.2.7 光電化學(xué)信號檢測
            2.2.2.8 實際樣品檢測
        2.2.3 基于二茂鐵對C₃N₄ 電致發(fā)光信號抑制作用的電致化學(xué)發(fā)光傳感器檢測5hmC
            2.2.3.1 C₃N₄ 的制備
            2.2.3.2 MoS₂ 的制備
            2.2.3.3 TiO2 的制備
            2.2.3.4 巰基功能化PFc的制備
            2.2.3.5 電極的預(yù)處理
            2.2.3.6 生物傳感器的制備
            2.2.3.7 ECL信號檢測
            2.2.3.8 實際樣品中5hmC含量檢測
        2.2.4 基于功能化的Fe₃O₄ 磁珠和共價化學(xué)反應(yīng)的電致化學(xué)發(fā)光傳感器檢測5hmC
            2.2.4.1 巰基修飾Fe₃O₄ 的制備
            2.2.4.2 電極的預(yù)處理
            2.2.4.3 生物傳感器的制備
            2.2.4.4 ECL檢測
            2.2.4.5 實際樣品檢測
3 結(jié)果與分析
    3.1 基于WS₂和碳量子點的光電化學(xué)傳感器檢測DNA羥甲基化
        3.1.1 檢測策略
        3.1.2 材料的表征
        3.1.3 可行性分析
        3.1.4 條件優(yōu)化
        3.1.5 羥甲基化DNA檢測性能
        3.1.6 β-GT檢測性能
    3.2 基于ZnO對 MoS₂/C₃N₄ 異質(zhì)結(jié)的光電流抑制作用的光電化學(xué)傳感器檢測5hmC
        3.2.1 檢測策略
        3.2.2 材料的表征
        3.2.3 實驗可行性分析
        3.2.4 條件優(yōu)化
        3.2.5 傳感器的檢測性能
        3.2.6 實際樣品的檢測
    3.3 基于二茂鐵對C₃N₄ 電致發(fā)光信號抑制作用的電致化學(xué)發(fā)光傳感器檢測5hmC
        3.3.1 檢測策略
        3.3.2 材料的表征
        3.3.3 不同修飾電極的交流阻抗圖與ECL響應(yīng)圖
        3.3.4 條件優(yōu)化
        3.3.5 傳感器的檢測性能
        3.3.6 實際樣品的檢測
    3.4 基于功能化的Fe₃O₄ 磁珠和共價化學(xué)反應(yīng)的電致化學(xué)發(fā)光傳感器檢測5hmC
        3.4.1 檢測策略
        3.4.2 材料的表征
        3.4.3 可行性分析
        3.4.4 條件優(yōu)化
        3.4.5 傳感器的檢測性能
        3.4.6 實際樣品檢測
4 討論
    4.1 基于WS₂和碳量子點的光電化學(xué)傳感器檢測DNA羥甲基化
    4.2 基于ZnO對 MoS₂/C₃N₄ 異質(zhì)結(jié)的光電流抑制作用的光電化學(xué)傳感器檢測5hmC
    4.3 基于二茂鐵對C₃N₄ 電致發(fā)光信號抑制作用的電致化學(xué)發(fā)光傳感器檢測5hmC
    4.4 基于功能化的Fe₃O₄ 磁珠和共價化學(xué)反應(yīng)的電致化學(xué)發(fā)光傳感器檢測5hmC
5 結(jié)論
    5.1 基于WS₂和碳量子點的光電化學(xué)傳感器檢測DNA羥甲基化
    5.2 基于ZnO對 MoS₂/C₃N₄ 異質(zhì)結(jié)的光電流抑制作用的光電化學(xué)傳感器檢測5hmC
    5.3 基于二茂鐵對C₃N₄ 電致發(fā)光信號抑制作用的電致化學(xué)發(fā)光傳感器檢測5hmC
    5.4 基于功能化的Fe₃O₄ 磁珠和共價化學(xué)反應(yīng)的電致化學(xué)發(fā)光傳感器檢測5hmC
6 創(chuàng)新之處
7 參考文獻(xiàn)
8 致謝
9 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況



本文編號：3780589