納米孔傳感器作為一種廉價(jià)、無(wú)需標(biāo)記、高靈敏度且通量較高的單分子傳感系統(tǒng),近二十年來(lái)已經(jīng)受到越來(lái)越多的關(guān)注。目前,使用最多的仍然是生物納米孔,由于其較好的可重復(fù)性和穩(wěn)定性,以及較高的檢測(cè)精度,生物納米孔被廣泛地應(yīng)用在各種有機(jī)無(wú)機(jī)分析物的檢測(cè)和分析中,以及它們之間單分子水平的反應(yīng)機(jī)制研究中。最常用做生物納米孔的有α-溶血素（α-hemolysin）蛋白和恥垢分枝桿菌孔蛋白（Msp A）,但它們的野生型蛋白用于納米孔分析時(shí)往往會(huì)存在自發(fā)阻塞和過(guò)孔速率較快等缺陷,必須經(jīng)過(guò)蛋白質(zhì)工程的相應(yīng)突變改造后才可以達(dá)到特異性識(shí)別目標(biāo)分析物以及降低過(guò)孔速率提高檢測(cè)精度等目的。本課題為了著眼于更高精度納米孔系統(tǒng)構(gòu)建的探索,首先摸索了集成孔內(nèi)納米電極的固態(tài)納米孔的制備方法和工藝參數(shù),然后選擇了常用的α-溶血素構(gòu)建了生物納米孔單分子檢測(cè)系統(tǒng),并對(duì)其穩(wěn)定性影響因素進(jìn)行了研究。另外,利用α-溶血素納米孔研究了部分雙鏈結(jié)構(gòu)（duplex）DNA的解鏈過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了對(duì)單鏈DNA分子間單個(gè)堿基差異性的區(qū)分。然后,使用蛋白質(zhì)工程相關(guān)技術(shù)對(duì)野生型Msp A蛋白進(jìn)行相應(yīng)改造,并將新型的突變Msp A蛋白（Mut-Msp A）應(yīng)用于... 

【文章頁(yè)數(shù)】：101 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 納米孔技術(shù)簡(jiǎn)介
    1.3 納米孔分類
        1.3.1 生物納米孔
        1.3.2 固態(tài)納米孔
        1.3.3 復(fù)合納米孔
    1.4 不同生物納米孔的比較
    1.5 生物納米孔在DNA單分子傳感上的研究進(jìn)展
        1.5.1 α-溶血素(α-HL)孔蛋白用于DNA單分子檢測(cè)
        1.5.2 恥垢分枝桿菌孔蛋白A(MspA)用于DNA單分子檢測(cè)
    1.6 本課題選題構(gòu)思及研究意義
        1.6.1 研究目標(biāo)
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
        1.6.3 研究方法和技術(shù)路線
第二章 孔內(nèi)集成納米電極的納米孔制備
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
        2.2.1 材料
        2.2.2 制作金線納米電極
        2.2.3 刻蝕出納米電極
        2.2.4 納米電極封裝
        2.2.5 制作納米孔
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 金線完整度檢測(cè)
        2.3.2 制作納米電極
        2.3.3 制作納米孔
    2.4 本章小結(jié)
第三章 生物納米孔單分子檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料和裝置
        3.2.1 磷脂雙分子層膜制備
        3.2.2 電學(xué)儀器
        3.2.3 流體池
        3.2.4 法拉第籠
        3.2.5 制備Ag/AgCl電極
        3.2.6 通道蛋白
    3.3 實(shí)驗(yàn)部分
        3.3.1 試劑和儀器
        3.3.2 制備步驟
        3.3.3 脂雙層穩(wěn)定性及質(zhì)量評(píng)估
    3.4 納米孔單通道檢測(cè)
        3.4.1 納米孔單通道制備
        3.4.2 待測(cè)樣品檢測(cè)
    3.5 數(shù)據(jù)采集和分析
        3.5.1 數(shù)據(jù)數(shù)字化
        3.5.2 采樣和濾波
        3.5.3 采集流程
        3.5.4 信號(hào)分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 α-溶血素孔對(duì)DNA分子間單堿基差異的區(qū)分
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)器材
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 α-溶血素納米孔單通道形成
        4.3.2 原始信號(hào)分析
        4.3.3 典型事件類型分析
        4.3.4 基于解鏈行為差異的DNA單堿基差異區(qū)分
    4.4 本章小結(jié)
第五章 新型MspA突變體蛋白表達(dá)和純化及其對(duì)DNA均聚物的檢測(cè)
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 Mut-MspA的表達(dá)與純化
        5.3.2 Mut-MspA納米孔通道形成能力
        5.3.3 Poly(dT)100 易位通過(guò)Mut-MspA納米孔
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄
致謝



本文編號(hào)：3675565