發(fā)布時間：2020-08-03 06:56

【摘要】：目前,在世界范圍內(nèi)仍有許多惡性疾病在威脅著人類的生命,有的甚至?xí)l(fā)展成癌癥。準(zhǔn)確檢測不同腫瘤標(biāo)志物對癌癥的治療非常重要。小分子microRNA(miRNA)作為一類內(nèi)源性非編碼RNA參與機體的許多功能,有望成為一種最新的生物學(xué)標(biāo)志物;細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫參與調(diào)節(jié)多種生物學(xué)過程,也是一種新興的生物學(xué)標(biāo)志物。靈敏地檢測生物標(biāo)志物,為防治人類疾病提供一種有前景的手段。生物傳感器具有良好的生物相容性,已經(jīng)被廣泛地用來檢測各種生物標(biāo)志物。金屬納米材料有機地結(jié)合了金屬材料和納米材料的優(yōu)良特性,合理利用其催化性能或者光學(xué)性能等以檢測癌癥標(biāo)志物,將會在預(yù)防癌癥方面產(chǎn)生良好的效果。DNA信號放大技術(shù)以其反應(yīng)條件簡單溫和、信號放大效率高而備受關(guān)注。因此,將不同功能的金屬納米材料與有效的光信號放大技術(shù)引入生物傳感器以檢測生物標(biāo)志物對于研究細(xì)胞生物學(xué)和病理學(xué)都具有重要意義。本論文分為以下幾部分:(1)對DNA信號放大技術(shù)進行初步研究,設(shè)計了一種環(huán)保地、靈敏地檢測miRNA的方法。利用水熱法制備聯(lián)吡啶釕功能化的金屬有機框架材料,加入少量的汞離子后材料的框架裂解,大量的發(fā)光離子聯(lián)吡啶釕從材料框架內(nèi)釋放,產(chǎn)生強烈的電化學(xué)發(fā)光(Electrochemicalluminescence,ECL)信號。目標(biāo)miRNA的加入使兩個發(fā)卡探針之間發(fā)生雜交鏈反應(yīng),并在傳感表面形成長鏈DNA。利用上述原理構(gòu)建一種ECL傳感器將目標(biāo)物的檢測定量,從而靈敏地檢測miRNA。(2)將金屬納米材料與低成本的紙微流控技術(shù)相結(jié)合,設(shè)計并構(gòu)建了一種靈敏檢測細(xì)胞內(nèi)過氧化氫的ECL細(xì)胞傳感器。將金屬納米材料的ECL性能與信號放大性能和二茂鐵對發(fā)光團的信號抑制作用結(jié)合在了一個實驗體系內(nèi)。將金納米粒子負(fù)載到聯(lián)吡啶釕@二氧化硅上,得到光信號更強的金屬納米復(fù)合材料。繼續(xù)往體系中加入DNA鏈修飾的二茂鐵分子,二茂鐵分子抑制發(fā)光探針的信號,使“信號關(guān)閉”。工作區(qū)域的金鈀納米粒子對加入的細(xì)胞內(nèi)過氧化氫有催化效果使其產(chǎn)生羥基自由基,進一步斷裂DNA鏈,二茂鐵分子離開體系,使“信號開啟”。利用上述機理可以靈敏地檢測細(xì)胞及細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫。
【學(xué)位授予單位】：濟南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP212;TB383.1
【圖文】：

將會在不同的領(lǐng)域發(fā)揮更廣泛的作用。 金屬納米材料在催化、傳感等方面的應(yīng)用迄今為止，金屬納米技術(shù)的重大進步為新型設(shè)備的開發(fā)提供了許多機會，比如池、超級電容器、執(zhí)行器、載體和傳感器等[39-41]。金屬納米材料的主要應(yīng)用如（1）催化金屬納米結(jié)構(gòu)以其比表面積大、表面活性中心多的優(yōu)良特性在電催化和多相催研究領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景[42-44]。金屬納米結(jié)構(gòu)特別是貴金屬納米材料，如對各種電催化反應(yīng)均表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能[45-47]。鉑黑在甲酸燃料電池中作為的催化劑，基于鉑的金屬納米結(jié)構(gòu)以其優(yōu)異的抗毒能力也成為甲酸氧化反應(yīng)的劑[48-50]。

圖 1.2 生物傳感器的結(jié)構(gòu)圖962 年，Clark 和 Lyons 發(fā)表了首個生物傳感器的概念，并演示了如何使用作為選擇性傳感器來檢測酶的反應(yīng)[88]。1967 年，Hicks 和 Updick 成功研物傳感器，該傳感器利用聚丙烯酰胺膜固定葡萄糖氧化酶修飾電極并成功這宣告著第一代傳感器的誕生[89]。隨著納米材料、半導(dǎo)體材料科學(xué)的進步

濟南大學(xué)碩士學(xué)位論文1.3.1 生物傳感器的應(yīng)用如圖 1.4 所示，根據(jù)生物傳感器中分子識別元件種類不同，生物傳感器可分為：酶傳感器、微生物傳感器、細(xì)胞傳感器、組織傳感器和免疫傳感器，所應(yīng)用的敏感材料依次為酶、微生物個體、細(xì)胞器、動植物組織、抗原和抗體。根據(jù)生物傳感器的換能器不同，生物傳感器可分為：生物電極傳感器、半導(dǎo)體生物傳感器、光生物傳感器、熱生物傳感器、壓電晶體生物傳感器等，換能器依次為電化學(xué)電極、半導(dǎo)體、光電轉(zhuǎn)換器、熱敏電阻、壓電晶體等。以被測目標(biāo)與分子識別元件的相互作用方式進行分類則有生物親和型生物傳感器、代謝型或催化型生物傳感器。

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本文編號：2779277