DNA作為一種生物體內(nèi)的內(nèi)源性分子,是遺傳物質(zhì)的載體決定著物種的性狀,除此之外,在巧妙的設(shè)計(jì)下,通過對(duì)DNA的構(gòu)建,還被廣泛用于生化分析、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。DNA自組裝技術(shù)就是由DNA分子之間借助于Watson-Crick等堿基互補(bǔ)配對(duì)的特性進(jìn)行精準(zhǔn)的雜交,由DNA單鏈形成DNA雙鏈甚至三鏈結(jié)構(gòu),再由這些雙鏈結(jié)構(gòu)不斷地?cái)U(kuò)增組合形成新的二維結(jié)構(gòu)、三維結(jié)構(gòu)。等溫信號(hào)放大技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在等溫反應(yīng)條件下對(duì)DNA片段短時(shí)間內(nèi)的快速擴(kuò)增,與聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（Polymerease Chain reaction,PCR）相比較,最大的優(yōu)勢在于不需要反復(fù)變溫和較高的設(shè)備要求、操作簡單。目前DNA自組裝技術(shù)廣泛在各類生物傳感器中應(yīng)用,而等溫信號(hào)技術(shù)的加入,使生物傳感器靈敏度進(jìn)一步得到提高。因此這兩種技術(shù)的相結(jié)合在臨床檢測和診斷、環(huán)境衛(wèi)生以及食品安全檢測中具有很好的應(yīng)用前景。本論文主要借助于DNA自組裝形成不同的結(jié)構(gòu),并在催化發(fā)夾自組裝（CHA）、滾環(huán)擴(kuò)增（RCA）、雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（HCR）以及核酸內(nèi)切酶放大等核酸等溫放大技術(shù)下,設(shè)計(jì)了三種便捷高效的熒光生物傳感器策略,并應(yīng)用于DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（Dam MTase... 

【文章來源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

DNA自組裝技術(shù)在細(xì)胞內(nèi)的診斷和治療示意圖[32]

基于DNA自組裝和等溫信號(hào)放大技術(shù)的新型光學(xué)生物傳感器研究6圖1.2DNA自組裝技術(shù)在電化學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用示意圖[33]DNA自組裝技術(shù)在光學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用主要是將標(biāo)記好熒光基團(tuán)的DNA鏈通過DNA自組裝改變不同的構(gòu)象來實(shí)現(xiàn)熒光信號(hào)的輸出；另外DNA還可以通過自組裝形成各種結(jié)構(gòu)，為鑲嵌式熒光染料提供基底；除此之外，特定的DNA序列不僅可以作為合成一些熒光材料的模板例如DNA銀簇（DNA-AgNCs），還可以通過DNA自組裝技術(shù)，使銀簇與富含G的序列相互靠近，實(shí)現(xiàn)熒光信號(hào)的增強(qiáng)。在這些技術(shù)的支持下，得到的檢測結(jié)果穩(wěn)定、重現(xiàn)性更好，使得近年來DNA自組裝技術(shù)在光學(xué)生物傳感領(lǐng)域受到廣泛的關(guān)注。2018年Yang的團(tuán)隊(duì)報(bào)告了一種基于DNA三螺旋結(jié)構(gòu)對(duì)miRNA-21和血管內(nèi)皮生長因子的檢測方法[34]。如圖1.3A所示，其中所用到的DNA三螺旋結(jié)構(gòu)，是一種由質(zhì)子化的胞嘧啶-鳥嘌呤-胞嘧啶（C-G·C+）和胸腺嘧啶-腺嘌呤-胸腺嘧啶(T-A·T)，以Watson-Crick和Hoogsteen堿基配對(duì)共同控制形成的。當(dāng)沒有目標(biāo)物時(shí)，ptMB和sfO兩條DNA單鏈可以自發(fā)組裝形成DNA三螺旋結(jié)構(gòu)，其中ptMB單鏈的兩端分別修飾了熒光基團(tuán)和猝滅劑，借助于穩(wěn)定的三螺旋結(jié)構(gòu)，熒光基團(tuán)和猝滅劑相互靠近，熒光被猝滅。當(dāng)存在目標(biāo)物時(shí)，目標(biāo)物可與DNA三螺旋堿基互補(bǔ)配對(duì)，破壞三螺旋結(jié)構(gòu)，使熒光基團(tuán)遠(yuǎn)離猝滅劑，熒光信號(hào)恢復(fù)。除了借助標(biāo)記的熒光基團(tuán)和DNA自組裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的檢測外。完全借助DNA模板，再通過靈活的DNA自組裝技術(shù)也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)物的超靈敏檢測。2017年，Kim等人實(shí)現(xiàn)了基于目標(biāo)觸發(fā)催化發(fā)夾自組裝和DNA-AgNCs熒光增強(qiáng)的無酶和無標(biāo)簽的miRNA檢測[35]。如圖1.3B所示，發(fā)夾HP1的一端為銀簇的合成模板序列，當(dāng)目標(biāo)物存在時(shí)，可打開發(fā)夾HP1，在加入發(fā)夾HP2后，進(jìn)行催化發(fā)夾自組裝，?

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文7使得熒光信號(hào)大大增強(qiáng)。能夠?qū)崿F(xiàn)DNA結(jié)構(gòu)的變換，從而進(jìn)行熒光信號(hào)的放大和檢測，這為光學(xué)生物傳感器的發(fā)展提供了無限的可能。DNA自組裝技術(shù)在生物傳感領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，而電化學(xué)傳感器的反應(yīng)要在電極上進(jìn)行，在一定程度上限制了DNA自組裝技術(shù)的靈活性，光學(xué)生物傳感器較電化學(xué)生物傳感而言，操作更簡單，穩(wěn)定性更高，能夠?yàn)镈NA自組裝技術(shù)提供更深的開發(fā)性。因此，如何更好的將DNA自組裝技術(shù)與光學(xué)生物傳感器相結(jié)合這一課題成為生物傳感領(lǐng)域科研工作者的關(guān)注焦點(diǎn)[36]。圖1.3DNA自組裝技術(shù)在光學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用示意圖[34][35]1.3等溫信號(hào)放大技術(shù)隨著DNA自組裝技術(shù)的日趨成熟，如何提高目標(biāo)物檢測的靈敏度、以及信號(hào)放大

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Sensitive detection of DNA methyltransferase activity based on rolling circle amplification technology[J]. Pei Liu,Xiao-Hai Yang,Qing Wang,Jing Huang,Jian-Bo Liu,Ying Zhu,Lei-Liang He,Ke-Min Wang.  Chinese Chemical Letters. 2014(07)
[2]光學(xué)生物傳感器的研究進(jìn)展[J]. 王鋒,樊先平,王民權(quán).  材料導(dǎo)報(bào). 2004(07)

碩士論文
[1]基于核酸探針構(gòu)型轉(zhuǎn)換的生物傳感放大技術(shù)研究[D]. 陽怡鋒.湖南大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3126054