電化學(xué)DNA生物傳感器的構(gòu)建及其對(duì)MicroRNA-21的分析研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-06 08:16
微小RNA(microRNAs,miRNAs)是一類非編碼的,約有18-25個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的內(nèi)源性單鏈小分子RNA。它通過(guò)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)編碼基因的表達(dá),參與細(xì)胞的增殖、分化等多種生理過(guò)程以及炎癥、腫瘤等疾病過(guò)程。與其它檢測(cè)手段相比,電化學(xué)檢測(cè)具有高靈敏度性、檢測(cè)背景信號(hào)低、設(shè)備成本低廉和易操作等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于生物分子的檢測(cè)。納米材料擁有大的比表面積和優(yōu)異的導(dǎo)電性能等優(yōu)勢(shì),使其在生物傳感器的構(gòu)建中備受青睞。本文旨在通過(guò)使用不同的納米材料和放大策略構(gòu)建新型電化學(xué)DNA生物傳感器,實(shí)現(xiàn)對(duì)miRNA寬范圍、高靈敏檢測(cè)。本文具體研究如下:1、構(gòu)筑了基于二硫化鉬納米復(fù)合材料的電化學(xué)DNA傳感器。制備了可控金納米顆粒-硫堇功能化二硫化鉬納米復(fù)合材料(MoS2-Thi-AuNP),并對(duì)其進(jìn)行了表征。該材料表面負(fù)載了大量金納米顆粒,這為連接探針DNA提供豐富的位點(diǎn),同時(shí)金納米顆粒的引入增加了導(dǎo)電性。納米復(fù)合物中的硫堇作為電活性物質(zhì),為無(wú)標(biāo)記檢測(cè)提供了可能性。選取腫瘤標(biāo)志物miRNA-21為檢測(cè)對(duì)象,在最優(yōu)條件下,該傳感器中硫堇(Thi)信號(hào)與miRNA-21的濃度在1 pM-10 ...
【文章來(lái)源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電化學(xué)DNA傳感器工作原理示意圖
圖 1.2 基于信號(hào)增強(qiáng)型電化學(xué) DNA 傳感器示意圖[23]當(dāng)目標(biāo)與探針 DNA 特異性識(shí)別,響應(yīng)信號(hào)減弱的稱為 signal-off 型電化學(xué) DNA 傳感器。alle e-Be lisle[25]等人設(shè)計(jì)了基于空間位阻效應(yīng)高選擇性的電化學(xué) DNA 傳感器(圖 1.3A)。當(dāng)標(biāo)抗體與探針適體 DNA 鏈結(jié)合形成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體,由于空間位阻作用會(huì)影響信號(hào) DNA 與針 DNA 的反應(yīng),而信號(hào) DNA 雜交機(jī)會(huì)與連接的分子大小呈負(fù)相關(guān),遵循半對(duì)數(shù)關(guān)系。因,當(dāng)目標(biāo)蛋白存在,信號(hào)就會(huì)被抑制,根據(jù)加入目標(biāo)前后電流變化量就可以實(shí)現(xiàn)定量檢測(cè)。[26]等人構(gòu)建了同時(shí)檢測(cè)多種蛋白酶的電化學(xué)傳感器(圖 1.3B)。生物素修飾的肽鏈 1 和 2 通鏈霉親和素與生物素修飾的 DNA1 和 DNA2 鏈接,形成的 AuNPs-Thi-DNA1'和 AuNPs-Fc-NA2'與電極表面 DNA 雜交。當(dāng)胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶存在,可以特異性識(shí)別和切割不同列的肽鏈,從而使得硫堇(Thi)和二茂鐵(Fc)的電流值降低,根據(jù)不同電活性物質(zhì)的響信號(hào)變化就可以實(shí)現(xiàn)不同酶的定量檢測(cè)。
圖 1.3 基于(A)位阻效應(yīng)[25]和(B)目標(biāo)物剪切方法[26]的信號(hào)增強(qiáng)電化學(xué) DNA 傳感器示意圖1.3.2 構(gòu)建方式電化學(xué) DNA 生物傳感器構(gòu)建方法主要有三類:直接法、競(jìng)爭(zhēng)法和夾心法。直接法檢測(cè)就是利用識(shí)別元件與目標(biāo)物直接接觸反應(yīng),通過(guò)分析前后信號(hào)變化,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的定量檢測(cè)。Plaxco[27]等人通過(guò)直接法構(gòu)建了快速可卡因檢測(cè)傳感器(圖 1.4)。適配體的末端標(biāo)記了亞甲基藍(lán)(MB),當(dāng)目標(biāo)物可卡因存在,適體探針與目標(biāo)物結(jié)合使得適體末端
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于DNA納米結(jié)構(gòu)的傳感界面調(diào)控及生物檢測(cè)應(yīng)用[J]. 葉德楷,左小磊,樊春海. 化學(xué)進(jìn)展. 2017(01)
[2]Electrochemical single nucleotide polymorphisms genotyping on surface immobilized three-dimensional branched DNA nanostructure[J]. GE ZhiLei, PEI Hao, WANG LiHua, SONG ShiPing & FAN ChunHai Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China. Science China(Chemistry). 2011(08)
本文編號(hào):3572103
【文章來(lái)源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電化學(xué)DNA傳感器工作原理示意圖
圖 1.2 基于信號(hào)增強(qiáng)型電化學(xué) DNA 傳感器示意圖[23]當(dāng)目標(biāo)與探針 DNA 特異性識(shí)別,響應(yīng)信號(hào)減弱的稱為 signal-off 型電化學(xué) DNA 傳感器。alle e-Be lisle[25]等人設(shè)計(jì)了基于空間位阻效應(yīng)高選擇性的電化學(xué) DNA 傳感器(圖 1.3A)。當(dāng)標(biāo)抗體與探針適體 DNA 鏈結(jié)合形成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體,由于空間位阻作用會(huì)影響信號(hào) DNA 與針 DNA 的反應(yīng),而信號(hào) DNA 雜交機(jī)會(huì)與連接的分子大小呈負(fù)相關(guān),遵循半對(duì)數(shù)關(guān)系。因,當(dāng)目標(biāo)蛋白存在,信號(hào)就會(huì)被抑制,根據(jù)加入目標(biāo)前后電流變化量就可以實(shí)現(xiàn)定量檢測(cè)。[26]等人構(gòu)建了同時(shí)檢測(cè)多種蛋白酶的電化學(xué)傳感器(圖 1.3B)。生物素修飾的肽鏈 1 和 2 通鏈霉親和素與生物素修飾的 DNA1 和 DNA2 鏈接,形成的 AuNPs-Thi-DNA1'和 AuNPs-Fc-NA2'與電極表面 DNA 雜交。當(dāng)胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶存在,可以特異性識(shí)別和切割不同列的肽鏈,從而使得硫堇(Thi)和二茂鐵(Fc)的電流值降低,根據(jù)不同電活性物質(zhì)的響信號(hào)變化就可以實(shí)現(xiàn)不同酶的定量檢測(cè)。
圖 1.3 基于(A)位阻效應(yīng)[25]和(B)目標(biāo)物剪切方法[26]的信號(hào)增強(qiáng)電化學(xué) DNA 傳感器示意圖1.3.2 構(gòu)建方式電化學(xué) DNA 生物傳感器構(gòu)建方法主要有三類:直接法、競(jìng)爭(zhēng)法和夾心法。直接法檢測(cè)就是利用識(shí)別元件與目標(biāo)物直接接觸反應(yīng),通過(guò)分析前后信號(hào)變化,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的定量檢測(cè)。Plaxco[27]等人通過(guò)直接法構(gòu)建了快速可卡因檢測(cè)傳感器(圖 1.4)。適配體的末端標(biāo)記了亞甲基藍(lán)(MB),當(dāng)目標(biāo)物可卡因存在,適體探針與目標(biāo)物結(jié)合使得適體末端
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于DNA納米結(jié)構(gòu)的傳感界面調(diào)控及生物檢測(cè)應(yīng)用[J]. 葉德楷,左小磊,樊春海. 化學(xué)進(jìn)展. 2017(01)
[2]Electrochemical single nucleotide polymorphisms genotyping on surface immobilized three-dimensional branched DNA nanostructure[J]. GE ZhiLei, PEI Hao, WANG LiHua, SONG ShiPing & FAN ChunHai Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China. Science China(Chemistry). 2011(08)
本文編號(hào):3572103
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