基于多適配體和熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)的蛋白質(zhì)檢測方法研究
本文關(guān)鍵詞:基于多適配體和熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)的蛋白質(zhì)檢測方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)是距離足夠近的兩個(gè)熒光分子間產(chǎn)生的一種能量轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。當(dāng)供體熒光分子的發(fā)射光譜與受體熒光分子的吸收光譜重疊,并且兩個(gè)分子的距離在10nm范圍之間時(shí),就會(huì)發(fā)生一種無輻射途徑的能量轉(zhuǎn)移。同時(shí)供體分子熒光分子淬滅,受體熒光增強(qiáng)的現(xiàn)象。近幾年,人們致力于這種新型技術(shù)的實(shí)踐,廣泛將其應(yīng)用在生物傳感器、生物分子檢測、生物醫(yī)藥領(lǐng)域。氧化石墨烯(GO)一般作為能量受體可以高效地猝滅多種量子點(diǎn)(QDs)、有機(jī)染料的熒光。由于GO具有優(yōu)異的電學(xué)性能,而被廣泛應(yīng)用到基于FRET原理的生物傳感器中。值得關(guān)注的是,目前大多數(shù)基于GO的熒光共振能量轉(zhuǎn)移的傳感器均采用單一適配體進(jìn)行目標(biāo)蛋白的檢測,基于目標(biāo)物的多適配體GO-FRET技術(shù)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測尚未見報(bào)道。微流控芯片電泳具有上樣量少,進(jìn)樣方式智能化,分離時(shí)間更短等優(yōu)點(diǎn)。其中的二維分離系統(tǒng)比一維分離具有更高的峰容量,具有更大的研究潛力,而且芯片上的復(fù)雜微流路更容易實(shí)現(xiàn)二維或多維分離。因此,本論文基于FRET現(xiàn)象,采用多適配體構(gòu)建了FRET傳感器,并且結(jié)合微流控芯片電泳技術(shù)的高效分離能力進(jìn)行了高靈敏度多目標(biāo)檢測研究。主要研究工作如下:(1)設(shè)計(jì)了一種基于氧化石墨烯-熒光共振能量轉(zhuǎn)移的傳感器。利用熒光基團(tuán)標(biāo)記的核酸多適配體作為熒光供體分子,氧化石墨烯(GO)作為熒光受體分子,首先熒光標(biāo)記多適配體被氧化石墨烯吸附,適配體所標(biāo)記熒光淬滅,當(dāng)體系中加入的樣品中含有多適配體的配體蛋白時(shí),蛋白會(huì)與多適配體結(jié)合并誘導(dǎo)這條寡核苷酸發(fā)生構(gòu)象變化,從而從GO上脫落,引起熒光的重新恢復(fù)。本論文通過對核酸多適配體濃度、GO濃度的優(yōu)化,得到了GO-FRET傳感器的適宜實(shí)驗(yàn)條件。比較適配體和多適配體的檢出限,初步顯示多適配體技術(shù)可以顯著提高檢測檢出靈敏度。(2)建立氧化石墨烯-多適配體FRET傳感器的方法實(shí)現(xiàn)了實(shí)際樣品大鼠尿樣中的溶菌酶的濃度測定。首先考察了在尿樣中添加不同濃度溶菌酶,考察熒光恢復(fù)程度與溶菌酶濃度的線性關(guān)系,之后測定樣品中溶菌酶濃度。實(shí)驗(yàn)表明該方法可以應(yīng)用于實(shí)際樣品中溶菌酶的測定。(3)將基于適配體的氧化石墨烯的FRET傳感器技術(shù)應(yīng)用于凋亡細(xì)胞釋放細(xì)胞色素C的動(dòng)態(tài)檢測。采用了人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞,建立凋亡模型,以考察細(xì)胞凋亡過程中胞漿Cyt C變化情況。利用氧化石墨烯作為能量受體,含有熒光標(biāo)記的核酸適配體作為供體研究細(xì)胞凋亡時(shí)線粒體對胞漿細(xì)胞色素C的動(dòng)力學(xué)釋放,并與經(jīng)典的western blot方法進(jìn)行比較。同時(shí)考察方法最低檢出限以及定量回收率。(4)設(shè)計(jì)并建立了一種基于氧化石墨烯-多適配體熒光共振能量轉(zhuǎn)移的微流控芯片電泳分離方法,實(shí)現(xiàn)了凝血酶、細(xì)胞色素C和溶菌酶三種蛋白質(zhì)的高靈敏度并且同時(shí)檢測。利用GO-多適配體的FRET現(xiàn)象使蛋白熒光恢復(fù)之后,采用第一維等點(diǎn)聚焦的微流控芯片電泳分離三種蛋白與各自適配體的復(fù)合物,實(shí)現(xiàn)三種目標(biāo)蛋白質(zhì)的同時(shí)檢測。
【關(guān)鍵詞】:熒光共振能量轉(zhuǎn)移 核酸適配體 蛋白質(zhì)檢測 微流控芯片電泳
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:O657.3;R446;TP212.3
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-12
- 第一章 緒論12-21
- 1.1 熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)12
- 1.2 氧化石墨烯簡要介紹12-15
- 1.3 基于石墨烯的熒光共振能量轉(zhuǎn)移應(yīng)用15-18
- 1.4 多適配體技術(shù)18-19
- 1.5 微流控芯片19-20
- 1.6 本論文的主要研究內(nèi)容及意義20-21
- 第二章 基于氧化石墨烯-熒光共振能量轉(zhuǎn)移的傳感器的設(shè)計(jì)21-32
- 2.1 實(shí)驗(yàn)部分21-22
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑21
- 2.1.2 試劑的配制21-22
- 2.1.3 目標(biāo)蛋白的檢測22
- 2.2 結(jié)果與討論22-32
- 2.2.1 最大適配體濃度的確定22-23
- 2.2.2 最大石墨烯濃度的考察23-24
- 2.2.3 不同數(shù)量適配體最大適配體濃度的比較24-25
- 2.2.4 單適配體和多適配體恢復(fù)情況比較25-28
- 2.2.5 不同蛋白濃度對熒光恢復(fù)的影響28-32
- 第三章 建立氧化石墨烯-多適配體 FRET 傳感器的方法實(shí)現(xiàn)了實(shí)際樣品大鼠尿樣中的溶菌酶的濃度測定32-35
- 3.1 引言32-33
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分33
- 3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑33
- 3.2.2 尿樣中溶菌酶的檢測33
- 3.3 結(jié)果與討論33-35
- 3.3.1 尿樣中溶菌酶的檢測33-35
- 第四章 基于適配體的氧化石墨烯的 FRET 傳感器技術(shù)應(yīng)用于凋亡細(xì)胞釋放細(xì)胞色素 C 的動(dòng)態(tài)檢測35-46
- 4.1 引言35-37
- 4.2 實(shí)驗(yàn)部分37-42
- 4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑37-39
- 4.2.2 試劑的配制39-40
- 4.2.3 SH-SY5Y人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞的培養(yǎng)40
- 4.2.4 確定給藥濃度:MTT40-41
- 4.2.5 提取不含線粒體的胞漿蛋白41
- 4.2.6 目標(biāo)蛋白對熒光的淬滅和恢復(fù)41
- 4.2.7 考馬斯亮藍(lán)法測定蛋白濃度41-42
- 4.3 結(jié)果與討論42-46
- 4.3.1 細(xì)胞凋亡給藥濃度確定42-43
- 4.3.2 樣品稀釋倍數(shù)的確定43
- 4.3.3 樣品稀釋倍數(shù)的確定43-44
- 4.3.4 對不同給要濃度作用對凋亡細(xì)胞所釋放對CYT C的檢測44
- 4.3.5 與經(jīng)典實(shí)驗(yàn)WESTERN BLOT的對比44-46
- 第五章 建立GO-多適配體FRET傳感器的微流控芯片電泳分離蛋白46-52
- 5.1 實(shí)驗(yàn)部分46-50
- 5.1.0 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑46
- 5.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑46-47
- 5.1.2 芯片制作流程47-48
- 5.1.3 溶液配制48
- 5.1.4 芯片刻蝕流程48
- 5.1.5 芯片熱鍵和48-49
- 5.1.6 雙T通道結(jié)構(gòu)49-50
- 5.1.7 蛋白等電聚焦分離50
- 5.2 結(jié)果與討論50-52
- 5.2.1 芯片電泳結(jié)果50-52
- 結(jié)論52-53
- 參考文獻(xiàn)53-58
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單58-59
- 致謝59
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,本文編號(hào):367746
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