電化學DNA生物傳感器的構建及其對MicroRNA-21的分析研究
發(fā)布時間：2022-01-06 08:16
微小RNA（microRNAs,miRNAs）是一類非編碼的,約有18-25個核苷酸長度的內源性單鏈小分子RNA。它通過調節(jié)蛋白質編碼基因的表達,參與細胞的增殖、分化等多種生理過程以及炎癥、腫瘤等疾病過程。與其它檢測手段相比,電化學檢測具有高靈敏度性、檢測背景信號低、設備成本低廉和易操作等優(yōu)點,已被廣泛應用于生物分子的檢測。納米材料擁有大的比表面積和優(yōu)異的導電性能等優(yōu)勢,使其在生物傳感器的構建中備受青睞。本文旨在通過使用不同的納米材料和放大策略構建新型電化學DNA生物傳感器,實現對miRNA寬范圍、高靈敏檢測。本文具體研究如下:1、構筑了基于二硫化鉬納米復合材料的電化學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合材料（MoS2-Thi-AuNP）,并對其進行了表征。該材料表面負載了大量金納米顆粒,這為連接探針DNA提供豐富的位點,同時金納米顆粒的引入增加了導電性。納米復合物中的硫堇作為電活性物質,為無標記檢測提供了可能性。選取腫瘤標志物miRNA-21為檢測對象,在最優(yōu)條件下,該傳感器中硫堇（Thi）信號與miRNA-21的濃度在1 pM-10 ...
【文章來源】：南京郵電大學江蘇省
【文章頁數】：65 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
電化學DNA傳感器工作原理示意圖
圖 1.2 基于信號增強型電化學 DNA 傳感器示意圖[23]當目標與探針 DNA 特異性識別，響應信號減弱的稱為 signal-off 型電化學 DNA 傳感器。alle e-Be lisle[25]等人設計了基于空間位阻效應高選擇性的電化學 DNA 傳感器（圖 1.3A）。當標抗體與探針適體 DNA 鏈結合形成的復雜結構體，由于空間位阻作用會影響信號 DNA 與針 DNA 的反應，而信號 DNA 雜交機會與連接的分子大小呈負相關，遵循半對數關系。因，當目標蛋白存在，信號就會被抑制，根據加入目標前后電流變化量就可以實現定量檢測。[26]等人構建了同時檢測多種蛋白酶的電化學傳感器（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。當胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶存在，可以特異性識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，根據不同電活性物質的響信號變化就可以實現不同酶的定量檢測。
圖 1.3 基于（A）位阻效應[25]和（B）目標物剪切方法[26]的信號增強電化學 DNA 傳感器示意圖1.3.2 構建方式電化學 DNA 生物傳感器構建方法主要有三類：直接法、競爭法和夾心法。直接法檢測就是利用識別元件與目標物直接接觸反應，通過分析前后信號變化，實現目標物的定量檢測。Plaxco[27]等人通過直接法構建了快速可卡因檢測傳感器（圖 1.4）。適配體的末端標記了亞甲基藍（MB），當目標物可卡因存在，適體探針與目標物結合使得適體末端
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于DNA納米結構的傳感界面調控及生物檢測應用[J]. 葉德楷,左小磊,樊春海. 化學進展. 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：3572103
【文章來源】：南京郵電大學江蘇省
【文章頁數】：65 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
電化學DNA傳感器工作原理示意圖
圖 1.2 基于信號增強型電化學 DNA 傳感器示意圖[23]當目標與探針 DNA 特異性識別，響應信號減弱的稱為 signal-off 型電化學 DNA 傳感器。alle e-Be lisle[25]等人設計了基于空間位阻效應高選擇性的電化學 DNA 傳感器（圖 1.3A）。當標抗體與探針適體 DNA 鏈結合形成的復雜結構體，由于空間位阻作用會影響信號 DNA 與針 DNA 的反應，而信號 DNA 雜交機會與連接的分子大小呈負相關，遵循半對數關系。因，當目標蛋白存在，信號就會被抑制，根據加入目標前后電流變化量就可以實現定量檢測。[26]等人構建了同時檢測多種蛋白酶的電化學傳感器（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。當胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶存在，可以特異性識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，根據不同電活性物質的響信號變化就可以實現不同酶的定量檢測。
圖 1.3 基于（A）位阻效應[25]和（B）目標物剪切方法[26]的信號增強電化學 DNA 傳感器示意圖1.3.2 構建方式電化學 DNA 生物傳感器構建方法主要有三類：直接法、競爭法和夾心法。直接法檢測就是利用識別元件與目標物直接接觸反應，通過分析前后信號變化，實現目標物的定量檢測。Plaxco[27]等人通過直接法構建了快速可卡因檢測傳感器（圖 1.4）。適配體的末端標記了亞甲基藍（MB），當目標物可卡因存在，適體探針與目標物結合使得適體末端
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于DNA納米結構的傳感界面調控及生物檢測應用[J]. 葉德楷,左小磊,樊春海. 化學進展. 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：3572103
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