DNA具有序列可設(shè)計、合成簡單、易于改性、生物相容性好等諸多優(yōu)點,已用于構(gòu)建多種DNA納米結(jié)構(gòu),廣泛應(yīng)用于生物傳感、生物成像、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。本文基于DNA自組裝技術(shù)構(gòu)建了一系列新型DNA結(jié)構(gòu),與熒光、電化學(xué)、比色、光熱等分析方法相結(jié)合,實現(xiàn)對miRNA、pH、外泌體等的靈敏、特異檢測與成像分析。本論文主要開展了以下三方面工作:一、靶引發(fā)動態(tài)發(fā)夾自組裝用于活細(xì)胞內(nèi)miRNA信號放大原位成像分析提出了一種基于靶分子引發(fā)的動態(tài)發(fā)夾自組裝策略,用于構(gòu)建DNA納米結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了miRNA-21和乳腺癌易感基因1號(BRCA1)的信號放大檢測以及活細(xì)胞中miRNA的原位成像分析。與傳統(tǒng)的催化發(fā)夾組裝技術(shù)相比,本工作通過在發(fā)夾DNA環(huán)部設(shè)計“spacer”結(jié)構(gòu),有效防止目標(biāo)miRNA在組裝過程中被取代,進(jìn)而自組裝得到DNA納米刷結(jié)構(gòu)。即,在未引入目標(biāo)miRNA的情況下,發(fā)夾DNA可以在溶液中以亞穩(wěn)態(tài)共存;當(dāng)加入目標(biāo)miRNA后,引發(fā)toehold介導(dǎo)的鏈置換反應(yīng),在等溫條件下自組裝得到DNA納米刷結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)對miRNA的檢測,檢出限達(dá)1.88nM。該方法具有良好的特異性,可以區(qū)分單堿基錯配的目標(biāo)...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 DNA自組裝
        1.1.1 結(jié)構(gòu)DNA自組裝
        1.1.2 動態(tài)DNA自組裝
    1.2 生物傳感器
        1.2.1 電化學(xué)DNA生物傳感器
        1.2.2 化學(xué)發(fā)光DNA生物傳感器
        1.2.3 電化學(xué)發(fā)光DNA生物傳感器
        1.2.4 熒光DNA生物傳感器
        1.2.5 比色法DNA生物傳感器
    1.3 生物成像
        1.3.1 熒光成像
        1.3.2 光聲成像
    1.4 信號放大策略
        1.4.1 基于DNA自組裝的信號放大策略
        1.4.2 基于工具酶的信號放大策略
        1.4.3 基于納米材料的信號放大策略
        1.4.4 多重信號放大策略
    1.5 課題意義及主要研究內(nèi)容
第二章 靶引發(fā)動態(tài)發(fā)夾自組裝用于活細(xì)胞內(nèi)miRNA信號放大原位成像分析
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 主要儀器與試劑
        2.2.2 非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳(PAGE)
        2.2.3 原子力顯微鏡(AFM)成像
        2.2.4 熒光實時監(jiān)測
        2.2.5 細(xì)胞培養(yǎng)和轉(zhuǎn)染
        2.2.6 共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)成像
        2.2.7 流式細(xì)胞分析
        2.2.8 細(xì)胞毒性評估
        2.2.9 細(xì)胞內(nèi)miR-21的定量檢測
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 實驗原理
        2.3.2 電泳及原子力顯微鏡表征
        2.3.3 熒光動力學(xué)監(jiān)測
        2.3.4 特異性檢測
        2.3.5 對照試驗
        2.3.6 原位成像條件優(yōu)化及細(xì)胞活性分析
        2.3.7 細(xì)胞內(nèi)miR-21成像的靈敏性和特異性分析
        2.3.8 不同活細(xì)胞中miR-21表達(dá)水平的測定
        2.3.10 DHA的雙向增長機(jī)制
    2.4 小結(jié)
第三章 基于滾環(huán)擴(kuò)增制備pH敏感型DNA組裝體用于構(gòu)建電化學(xué)雙信號生物傳感
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 主要儀器與試劑
        3.2.2 GQDs的合成和表征
        3.2.3 Template-primer/磁性微粒復(fù)合物的制備
        3.2.4 DNA組裝體的制備和DOX的負(fù)載
        3.2.5 pH響應(yīng)藥物釋放
        3.2.6 電化學(xué)pH傳感器的構(gòu)建
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 實驗原理
        3.3.2 GQDs表征
        3.3.3 電泳表征
        3.3.4 AFM表征
        3.3.5 圓二色譜表征
        3.3.6 SEM表征
        3.3.7 電化學(xué)表征電極修飾過程
        3.3.8 實驗條件優(yōu)化
        3.3.9 電化學(xué)檢測pH
        3.3.10 實際樣品分析
    3.4 小結(jié)
第四章 基于滾環(huán)擴(kuò)增自組裝DNA花型結(jié)構(gòu)封裝納米酶用于構(gòu)建外泌體雙模式生物傳感器
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 主要儀器與試劑
        4.2.2 GQDzyme和GQDzyme/TMB復(fù)合物的制備
        4.2.3 GQDzyme的催化活性分析
        4.2.4 環(huán)狀模板的制備
        4.2.5 封裝GQDzyme/TMB DNA花的合成
        4.2.6 聚丙烯酰胺凝膠電泳表征
        4.2.7 電子顯微鏡表征
        4.2.8 比色/光熱雙模式外泌體適體傳感器的構(gòu)建
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 實驗原理
        4.3.2 GQDzyme表征
        4.3.3 電泳表征
        4.3.4 電子顯微鏡表征
        4.3.5 EpCAM apt的固定量
        4.3.6 比色/光熱雙模式適體傳感器檢測外泌體
    4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝



本文編號：3850242