發(fā)布時(shí)間：2017-06-01 05:00

  本文關(guān)鍵詞：非標(biāo)記DNA傳感器及藥物的電化學(xué)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：納米尺度上的生物分析化學(xué)是當(dāng)今國(guó)際生物分析領(lǐng)域研究的前沿和熱點(diǎn)。DNA是遺傳信息的載體，基因表達(dá)的物質(zhì)基礎(chǔ)。DNA電化學(xué)生物傳感器是將DNA作為分子識(shí)別物質(zhì)固定在電極上，將DNA雜交后的生物信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娀瘜W(xué)檢測(cè)信號(hào)的分析器件。DNA電化學(xué)傳感器以靈敏度高、選擇性好、分析速度快、且檢測(cè)儀器價(jià)格低廉等特點(diǎn)受到了研究工作者的極大關(guān)注。DNA電化學(xué)傳感器，根據(jù)DNA是否標(biāo)記分為標(biāo)記型和非標(biāo)記型傳感器。標(biāo)記型傳感器靈敏度高，但是在標(biāo)記過(guò)程中，涉及到合成、標(biāo)記、分離和純化等步驟，操作繁瑣且費(fèi)時(shí)，而且可能會(huì)影響到DNA的活性和構(gòu)象。因此，亟需建立簡(jiǎn)單、快速、選擇性高、靈敏度高的非標(biāo)記型DNA電化學(xué)傳感器。 藥物小分子進(jìn)入體內(nèi)，就會(huì)與靶目標(biāo)DNA發(fā)生作用，通過(guò)影響DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的合成來(lái)影響生物細(xì)胞。電化學(xué)分析因其簡(jiǎn)便、靈敏度、快速，易于實(shí)現(xiàn)原位、在線、實(shí)時(shí)、活體和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定等，在藥物分析、藥物與DNA的相互作用研究方面具有十分重要的地位。納米技術(shù)的出現(xiàn)為納米材料在分析化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用開(kāi)辟了新的方向。將納米材料和高特異性的DNA，高靈敏的電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合，提高了電化學(xué)檢測(cè)的靈敏度，擴(kuò)大了納米材料應(yīng)用范圍，為生物分析化學(xué)開(kāi)辟了新的領(lǐng)域。石墨烯作為一種新型納米材料，其在電化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用已成為熱點(diǎn)。 本論文的研究目的是將金納米粒子和石墨烯納米材料與電化學(xué)技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建高靈敏的DNA電化學(xué)生物傳感器和藥物檢測(cè)的新方法，開(kāi)拓生物傳感器的研究和應(yīng)用范圍，為DNA和藥物小分子的疾病診斷和臨床治療提供具有潛在應(yīng)用價(jià)值的分析器件。本論文共分為五章，第一章為緒論，第二、三章為非標(biāo)記DNA電化學(xué)傳感器的研究，最后兩章內(nèi)容是藥物的電化學(xué)研究。主要研究工作如下： 1.基于金納米粒子多負(fù)載作用，構(gòu)建了一種非標(biāo)記型檢測(cè)p53抑癌基因的電化學(xué)DNA傳感器。首先通過(guò)電化學(xué)沉積將金納米粒子修飾在金電極上。利用自組裝作用將末端帶巰基的探針DNA固定到金納米粒子修飾金電極上。以亞甲基藍(lán)（MB）為電化學(xué)雜交指示劑，研究發(fā)現(xiàn)，雜交前后亞甲基藍(lán)還原峰電流的變化值I與p53抑癌基因的濃度c在1.0～1000.0nmol/L范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，檢出限為0.8nmol/L（S/N=3）。對(duì)50.0nmol/L的p53抑癌基因進(jìn)行11次平行測(cè)定，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.8%。與裸金電極相比較，金納米粒子修飾金電極可以提高探針DNA的負(fù)載量，提高了測(cè)定p53抑癌基因的靈敏度。結(jié)果表明金納米粒子修飾金電極是高靈敏的檢測(cè)p53抑癌基因的電化學(xué)DNA傳感器。本方法可望用于其他DNA的檢測(cè)。 2.基于石墨烯和金納米的優(yōu)異性能，構(gòu)建了一種檢測(cè)p53抑癌基因的新型非標(biāo)記DNA電化學(xué)傳感器。首先將石墨烯納米材料滴涂在裸玻碳電極上，然后通過(guò)恒電位電化學(xué)沉積法將金納米粒子修飾在石墨烯修飾玻碳電極上。末端帶巰基的探針DNA自組裝在金納米上，利用循環(huán)伏安法和電化學(xué)阻抗對(duì)傳感器進(jìn)行了表征。以亞甲基藍(lán)為雜交指示劑，研究表明：該傳感器檢測(cè)p53抑癌基因濃度線性范圍為0.1～1000.0nmol/L，檢出限為0.012nmol/L（S/N=3）。對(duì)10.0nmol/L進(jìn)行11次平行測(cè)定，其RSD為4.1%。與金納米粒子修飾金電極相比較，石墨烯與金納米粒子修飾傳感器提高了測(cè)定p53抑癌基因的靈敏度。 3.利用GNPs/CPE實(shí)現(xiàn)了對(duì)甲氨蝶呤的高靈敏檢測(cè)。CPE因制作簡(jiǎn)單且非常廉價(jià)，電位窗口寬等優(yōu)點(diǎn)被人們廣泛應(yīng)用。氧化峰電流I_(pa)與MTX的濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系是在0.5~10.0mol/L范圍內(nèi)，檢出限（S/N=3）為0.2mol/L。同時(shí)利用該電極測(cè)定了MTX與DNA的結(jié)合數(shù)和結(jié)合常數(shù)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，MTX有一靈敏的氧化峰在0.86V處，在pH3.6HAc-NaAc緩沖溶液中。對(duì)3.0mol/L的MTX進(jìn)行11次平行測(cè)定，其RSD為4.7%。當(dāng)不同濃度鯡魚精DNA加入MTX溶液后，，氧化峰電位正移，氧化峰電流降低，我們認(rèn)為MTX與鯡魚精DNA之間發(fā)生了以形成非電活性的化合物形式的相互作用。電化學(xué)研究表明，MTX與鯡魚精DNA之間的結(jié)合比為2:1，結(jié)合常數(shù)為4.6×10~5L/mol。 4.建立了石墨烯修飾玻碳電極上鹽酸克倫特羅(CLB)電化學(xué)行為的研究。利用微分脈沖伏安法(DPV)研究了CLB與鯡魚精DNA(hs DNA)的相互作用。在0.1mol/L的高氯酸溶液中，CLB在0.4V附近有一對(duì)準(zhǔn)可逆氧化還原峰，在1.0V附近有一氧化峰。推測(cè)修飾電極上CLB電極反應(yīng)機(jī)理可能是苯環(huán)上的氨基被氧化成亞氨基，亞氨基在水中反應(yīng)生成苯醌，放出銨根離子。測(cè)定了1.0V處CLB的氧化峰電流，表明氧化峰電流Ipa與CLB的濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系是在10.0~150.0mol/L范圍內(nèi)，方法檢出限為5.0mol/L(S/N=3)。當(dāng)不同濃度hs DNA加入CLB溶液后，P1氧化峰電流降低且峰電位正移，表明CLB與hs DNA之間發(fā)生了以形成非電活性的化合物形式的相互作用。CLB與hs DNA之間的結(jié)合數(shù)為2，結(jié)合常數(shù)為1.4×10~5L/mol。
【關(guān)鍵詞】：DNA電化學(xué)生物傳感器 非標(biāo)記 藥物 相互作用 納米材料
【學(xué)位授予單位】：延安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：O657.1;TP212
【目錄】：

• 摘要4-7
• Abstract7-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 DNA 電化學(xué)生物傳感器的概述13-17
• 1.2 藥物的電化學(xué)研究17-19
• 1.3 本課題的研究目的、研究意義及研究?jī)?nèi)容19-21
• 第二章 金納米修飾 DNA 電化學(xué)傳感器檢測(cè) p53 抑癌基因的研究21-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分21-23
• 2.2 結(jié)果與討論23-29
• 2.3 小結(jié)29-30
• 第三章 石墨烯/金納米修飾 DNA 電化學(xué)傳感器檢測(cè) p53 抑癌基因的研究30-37
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分30-31
• 3.2 結(jié)果與討論31-36
• 3.3 小結(jié)36-37
• 第四章 納米金修飾碳糊電極上甲氨蝶呤的電化學(xué)測(cè)定及其與鯡魚精DNA相互作用的研究37-47
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分38-39
• 4.2 結(jié)果與討論39-46
• 4.3 小結(jié)46-47
• 第五章 鹽酸克倫特羅的電化學(xué)行為及與鯡魚精 DNA 相互作用的研究47-56
• 5.1 實(shí)驗(yàn)部分47-49
• 5.2 結(jié)果與討論49-55
• 5.3 小結(jié)55-56
• 總結(jié)56-58
• 參考文獻(xiàn)58-68
• 致謝68-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文完成情況69

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 尚軍,孫自杰,胡勁波,魯毅強(qiáng),李啟隆;甲氨蝶呤在Co/GC離子注入修飾超微電極上的電化學(xué)行為[J];北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年02期

2 李來(lái)生,王宇曉,黃偉東,王麗萍;熒光法研究金屬配合物與DNA的相互作用[J];江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年04期

3 曹黎黎;朱單;田田;王海濤;黃寧平;肖忠黨;;小分子藥物與DNA分子作用的AFM研究[J];電子顯微學(xué)報(bào);2011年02期

4 何云華,薛元英,封滿良,呂九如;流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法測(cè)定甲氨蝶呤[J];分析化學(xué);1998年09期

5 凌連生,汪俊,方曉紅,陳東敏,白春禮;三螺旋脫氧核糖核酸的研究進(jìn)展[J];分析化學(xué);2004年09期

6 陳穎,廖文榕,段建平,陳紅青,陳國(guó)南;鹽酸克倫特羅在玻碳電極上的伏安行為研究[J];分析試驗(yàn)室;2004年12期

7 張雪曼;程雪梅;蘇青云;;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法同時(shí)測(cè)定動(dòng)物尿液中克倫特羅和沙丁胺醇[J];分析試驗(yàn)室;2007年02期

8 王桂香;馬升勇;王文鑫;張豐;;電化學(xué)方法研究蘆丁與鯡魚精DNA之間的相互作用[J];分析試驗(yàn)室;2009年01期

9 陳麗莉;章竹君;付愛(ài)華;;流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光免疫分析檢測(cè)豬肉中的鹽酸克倫特羅殘留[J];分析試驗(yàn)室;2011年02期

10 郗存顯;劉忠芳;劉紹璞;胡小莉;鄭天龍;;鈀(Ⅱ)-甲氨蝶呤螯合物與亞甲藍(lán)相互作用的共振瑞利散射光譜及其分析應(yīng)用[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào);2008年03期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李曉霞;凝血酶和可卡因電化學(xué)適體傳感器的研究[D];陜西師范大學(xué);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉曉榮;納米材料修飾電化學(xué)DNA和適體生物傳感器的研究[D];西北大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：非標(biāo)記DNA傳感器及藥物的電化學(xué)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：411665