DNA生物傳感器和邏輯門的構(gòu)建及其應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2023-03-26 17:21
DNA生物傳感器是近年來發(fā)展的新傳感器。因其具有靈敏度高、選擇性好、操作簡便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),DNA生物傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于環(huán)境和醫(yī)學(xué)等檢測領(lǐng)域。將DNA生物傳感器和熒光分析法結(jié)合,則使檢測過程中使用的樣品用量減少、檢測結(jié)果的線性范圍變寬和重現(xiàn)性變好。邏輯門是設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯電路和構(gòu)建計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵。邏輯門里面的DNA分子邏輯門已經(jīng)在生化反應(yīng)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用,包括數(shù)字信息地處理、化學(xué)傳感器地構(gòu)建和疾病地診斷等。但是從邏輯到傳感,構(gòu)建實(shí)用的邏輯傳感分析系統(tǒng)的研究還剛剛起步,因此將傳感和邏輯聯(lián)系起來,實(shí)現(xiàn)分子邏輯的實(shí)用化則具有重要意義。本文則以構(gòu)建免標(biāo)記的DNA生物傳感器和DNA分子邏輯門,并用于檢測生物分子和銀離子為目標(biāo)做了初步的研究與探索。主要研究內(nèi)容如下:1.基于血晶素和原卟啉競爭結(jié)合G-四鏈體構(gòu)建的光化學(xué)生物傳感器檢測血晶素在本研究中,構(gòu)建了一個(gè)簡單和免標(biāo)記的用于血晶素檢測的熒光傳感器。原卟啉在水溶液里發(fā)射微弱的熒光,當(dāng)原卟啉和G-四鏈體結(jié)合后,體系的熒光強(qiáng)度大幅度地增強(qiáng)。當(dāng)體系存在目標(biāo)分子血晶素時(shí),血晶素和原卟啉發(fā)生競爭結(jié)合G-四鏈體的反應(yīng),形成血晶素和G-四鏈體復(fù)合物,原卟啉則被...
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 DNA的組成及結(jié)構(gòu)
1.1.1 DNA的組成
1.1.2 DNA的結(jié)構(gòu)
1.2 生物傳感器
1.2.1 生物傳感器的定義
1.2.2 生物傳感器的分類
1.2.3 DNA生物傳感器
1.3 DNA分子邏輯門
1.3.1 邏輯門概念
1.3.2 邏輯門的分類
1.3.3 構(gòu)建DNA邏輯門的方法
1.4 本文研究思路
1.5 參考文獻(xiàn)
第二章 基于血晶素和原卟啉競爭結(jié)合G-四鏈體構(gòu)建光化學(xué)生物傳感器檢測血晶素
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 材料及試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.3 熒光檢測
2.2.4 紫外可見光吸收光譜測定
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
2.3.1 血晶素的光化學(xué)響應(yīng)
2.3.2 PS2.M形成G-四鏈體的表征
2.3.3 PS2.M增強(qiáng)PPIX的熒光強(qiáng)度的研究
2.3.4 血晶素和PPIX的競爭結(jié)合PS2.M的表征
2.3.5 血晶素和PPIX直接相互作用的研究
2.3.6 PPIX和G-四鏈體的結(jié)合研究
2.3.7 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化
2.3.8 測定血晶素的靈敏性和選擇性
2.4 結(jié)論
2.5 參考文獻(xiàn)
第三章 基于噻唑橙作為一種熒光探針識別i-motif結(jié)構(gòu)構(gòu)建的光化學(xué)生物傳感器檢測銀離子和半胱氨酸并構(gòu)建可逆的禁止邏輯門
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.3 基于i-motif/TO體系檢測銀離子
3.2.4 基于i-motif/TO/Ag+體系檢測半胱氨酸
3.2.5 測定可逆性
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
3.3.1 銀離子的光化學(xué)響應(yīng)
3.3.2 銀離子存在下i-motif結(jié)構(gòu)的證明
3.3.3 噻唑橙可以識別i-motif結(jié)構(gòu)構(gòu)型轉(zhuǎn)變
3.3.4 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化
3.3.5 測定銀離子的靈敏性和選擇性
3.3.6 實(shí)際水樣中銀離子的檢測
3.3.7 測定半胱氨酸的靈敏性和選擇性
3.3.8 構(gòu)建DNA禁止邏輯門
3.4 結(jié)論
3.5 參考文獻(xiàn)
第四章 基于DNA交叉、石墨烯和賽博綠I構(gòu)建的光化學(xué)生物傳感器檢測花椰菜花葉病毒 35S轉(zhuǎn)基因的DNA片段并構(gòu)建DNA分子邏輯門
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 材料及試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.3 邏輯門實(shí)驗(yàn)操作步驟 (YES, AND和OR門)
4.2.4 DNA-T的測定
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
4.3.1 YES門的構(gòu)建
4.3.2 AND門的構(gòu)建
4.3.3 OR門的構(gòu)建
4.3.4 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化 (AND門)
4.3.5 檢測DNA-T的靈敏性和選擇性
4.3.6 石墨烯在AND門里的作用
4.4 結(jié)論
4.5 參考文獻(xiàn)
致謝
作者部分相關(guān)論文題錄
本文編號:3771377
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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第一章 緒論
1.1 DNA的組成及結(jié)構(gòu)
1.1.1 DNA的組成
1.1.2 DNA的結(jié)構(gòu)
1.2 生物傳感器
1.2.1 生物傳感器的定義
1.2.2 生物傳感器的分類
1.2.3 DNA生物傳感器
1.3 DNA分子邏輯門
1.3.1 邏輯門概念
1.3.2 邏輯門的分類
1.3.3 構(gòu)建DNA邏輯門的方法
1.4 本文研究思路
1.5 參考文獻(xiàn)
第二章 基于血晶素和原卟啉競爭結(jié)合G-四鏈體構(gòu)建光化學(xué)生物傳感器檢測血晶素
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 材料及試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.3 熒光檢測
2.2.4 紫外可見光吸收光譜測定
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
2.3.1 血晶素的光化學(xué)響應(yīng)
2.3.2 PS2.M形成G-四鏈體的表征
2.3.3 PS2.M增強(qiáng)PPIX的熒光強(qiáng)度的研究
2.3.4 血晶素和PPIX的競爭結(jié)合PS2.M的表征
2.3.5 血晶素和PPIX直接相互作用的研究
2.3.6 PPIX和G-四鏈體的結(jié)合研究
2.3.7 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化
2.3.8 測定血晶素的靈敏性和選擇性
2.4 結(jié)論
2.5 參考文獻(xiàn)
第三章 基于噻唑橙作為一種熒光探針識別i-motif結(jié)構(gòu)構(gòu)建的光化學(xué)生物傳感器檢測銀離子和半胱氨酸并構(gòu)建可逆的禁止邏輯門
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.3 基于i-motif/TO體系檢測銀離子
3.2.4 基于i-motif/TO/Ag+體系檢測半胱氨酸
3.2.5 測定可逆性
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
3.3.1 銀離子的光化學(xué)響應(yīng)
3.3.2 銀離子存在下i-motif結(jié)構(gòu)的證明
3.3.3 噻唑橙可以識別i-motif結(jié)構(gòu)構(gòu)型轉(zhuǎn)變
3.3.4 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化
3.3.5 測定銀離子的靈敏性和選擇性
3.3.6 實(shí)際水樣中銀離子的檢測
3.3.7 測定半胱氨酸的靈敏性和選擇性
3.3.8 構(gòu)建DNA禁止邏輯門
3.4 結(jié)論
3.5 參考文獻(xiàn)
第四章 基于DNA交叉、石墨烯和賽博綠I構(gòu)建的光化學(xué)生物傳感器檢測花椰菜花葉病毒 35S轉(zhuǎn)基因的DNA片段并構(gòu)建DNA分子邏輯門
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 材料及試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.3 邏輯門實(shí)驗(yàn)操作步驟 (YES, AND和OR門)
4.2.4 DNA-T的測定
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
4.3.1 YES門的構(gòu)建
4.3.2 AND門的構(gòu)建
4.3.3 OR門的構(gòu)建
4.3.4 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化 (AND門)
4.3.5 檢測DNA-T的靈敏性和選擇性
4.3.6 石墨烯在AND門里的作用
4.4 結(jié)論
4.5 參考文獻(xiàn)
致謝
作者部分相關(guān)論文題錄
本文編號:3771377
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