本文關(guān)鍵詞：氧化鋅納米功能材料及其生物傳感檢測應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 氧化鋅 生物成像 微陣列 “咖啡環(huán)”效應(yīng) 熒光增強(qiáng) DNA酶催化 微小RNA

【摘要】：納米氧化鋅(ZnO)材料以其獨特的結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)勢,被廣泛用于光催化劑、傳感器和光學(xué)器件。尤其是具有可調(diào)熒光的ZnO納米功能材料,其價格低廉、細(xì)胞毒性低,有望取代硒化鎘和碲化鎘等毒性半導(dǎo)體量子點(QDs)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。本文一方面制備了熒光可調(diào)的高水相穩(wěn)定性氧化鋅信號材料并用于生物醫(yī)學(xué)成像;另一方面,構(gòu)建了以氧化鋅為基底的微陣列,用以分別與免疫識別反應(yīng)和核酸雜交反應(yīng)相結(jié)合,用于人血中癌癥等疾病標(biāo)志物的檢測。主要內(nèi)容包括:(1)設(shè)計了一種熒光可調(diào)的高水相穩(wěn)定性納米ZnO復(fù)合材料的制備途徑,并將之應(yīng)用于生物成像分析。首先通過改變[Li OH]/[Zn~(2+)]摩爾比制備出藍(lán)色到黃綠色熒光可調(diào)的氧化鋅信號材料,進(jìn)而先后利用疏水性十六烷基三甲氧基硅烷(HDS)和親水性3-氨丙基三甲氧基硅烷(APS)進(jìn)行表面功能化處理,制得高水相穩(wěn)定性、熒光可調(diào)且強(qiáng)度顯著增強(qiáng)(近10倍)的一系列ZnO-HDS-APS納米復(fù)合功能材料,并初步應(yīng)用于血液、細(xì)胞和組織成像分析。(2)采用疏水性HDS修飾玻片制備出了具有類似荷葉效應(yīng)的疏水基底,進(jìn)而利用點樣法在基底表面構(gòu)筑經(jīng)APS功能化的納米ZnO微點,制得HDS-ZnO-APS微陣列;以免疫球蛋白IgG抗體固定化為例,采用該免疫微陣列并結(jié)合夾心法,實現(xiàn)了對IgG抗原的高通量熒光分析。結(jié)果表明,該微陣列的疏水基底不僅能有效地抑制ZnO-APS微點構(gòu)筑的“咖啡環(huán)”效應(yīng),制得均勻密集的微陣列檢測點,而且可有效地遏制微點之間樣品的交叉污染;特別是,借助納米ZnO基底的熒光增強(qiáng)效應(yīng)可顯著放大待測的熒光信號,實現(xiàn)了血清樣品中IgG抗原的高通量、靈敏、快速檢測。(3)通過在微陣列檢測點表面固定化包含可形成血紅素-G-四聯(lián)體序列的DNA捕獲探針,建立了一種微陣列比色檢測方法,用于血液中游離miRNA的高靈敏分析。一方面,利用所固定的單鏈DNA捕獲探針中包含的目標(biāo)物miRNA特異性序列,雜交和篩選出樣品中miRNA目標(biāo)鏈,進(jìn)而通過核酸外切酶I對未與目標(biāo)物雜交的單鏈探針進(jìn)行選擇性剪切;另一方面,加入血紅素,并借助其與未被剪切探針中包含的特定鳥嘌呤(G)序列片段的相互作用,在一定條件下折疊形成血紅素-G-四聯(lián)體結(jié)構(gòu),獲得具有類過氧化物酶高效催化活性的DNA酶,用以催化顯色底物,實現(xiàn)了對血液中miRNA的高通量、高選擇性和高靈敏度的比色檢測。
【關(guān)鍵詞】：氧化鋅 生物成像 微陣列 “咖啡環(huán)”效應(yīng) 熒光增強(qiáng) DNA酶催化 微小RNA
【學(xué)位授予單位】：曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O657.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 納米氧化鋅材料合成9-10
• 1.1.1 濕法化學(xué)/溶液法9-10
• 1.1.2 物理合成法10
• 1.1.3 電化學(xué)合成法10
• 1.2 氧化鋅的應(yīng)用進(jìn)展10-11
• 1.2.1 氧化鋅在生物傳感方面的應(yīng)用進(jìn)展10-11
• 1.2.2 氧化鋅在催化降解方面的應(yīng)用進(jìn)展11
• 1.3 微陣列檢測的研究進(jìn)展11-16
• 1.3.1 微陣列的制備11-13
• 1.3.2 微陣列檢測技術(shù)13-16
• 1.4 本課題的提出16-18
• 第2章 水相穩(wěn)定且熒光可調(diào)的納米氧化鋅復(fù)合材料及其生物成像應(yīng)用18-29
• 2.1 引言18-19
• 2.2 實驗部分19-20
• 2.2.1 儀器與試劑19
• 2.2.2 Zn O@HDS@APS納米復(fù)合材料的合成與應(yīng)用19-20
• 2.3 結(jié)果與討論20-28
• 2.3.1 不同表面修飾Zn O的水穩(wěn)定性考察20-21
• 2.3.2 Zn O@HDS@APS復(fù)合材料合成條件的優(yōu)化21
• 2.3.3 Zn O@HDS@APS復(fù)合材料的表征21-23
• 2.3.4 Zn O及其復(fù)合材料的穩(wěn)定性考察23-25
• 2.3.5 多色Zn O@HDS@APS復(fù)合材料的制備與表征25-28
• 2.3.6 Zn O復(fù)合材料用于細(xì)胞和組織成像28
• 2.4 小結(jié)28-29
• 第3章 氧化鋅微陣列的制備及其Ig G熒光檢測應(yīng)用29-35
• 3.1 引言29
• 3.2 實驗部分29-31
• 3.2.1 儀器與試劑29-30
• 3.2.2 HDS-Zn O-APS陣列的制備與應(yīng)用30-31
• 3.3 結(jié)果與討論31-34
• 3.3.1 咖啡環(huán)效應(yīng)的抑制作用31
• 3.3.2 “咖啡環(huán)”效應(yīng)的抑制作用31-32
• 3.3.3 陣列的優(yōu)化32-33
• 3.3.4 微陣列的表征以及Ig G的熒光陣列檢測33-34
• 3.4 小結(jié)34-35
• 第4章 基于血紅素-G-四聯(lián)體DNA酶催化功能的微陣列用于mi RNA比色法分析35-42
• 4.1 引言35
• 4.2 實驗部分35-37
• 4.2.1 儀器與試劑35-36
• 4.2.2 修飾DNA捕獲探針的微陣列制備36
• 4.2.3 mi RNA比色法檢測36-37
• 4.3 結(jié)果與討論37-40
• 4.3.1 檢測方法的原理與過程37-38
• 4.3.2 主要檢測條件的優(yōu)化38-39
• 4.3.3 mi RNAs以及突變mi RNAs的樣品檢測39-40
• 4.4 小結(jié)40-42
• 結(jié)論與展望42-43
• 參考文獻(xiàn)43-53
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與成果53-55
• 致謝55

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3 劉鈺e，

本文編號：973030