基于納米粒子和DNA酶的電化學(xué)生物傳感器檢測(cè)凝血酶和microRNAs
本文關(guān)鍵詞:基于納米粒子和DNA酶的電化學(xué)生物傳感器檢測(cè)凝血酶和microRNAs,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:腫瘤是人類健康的嚴(yán)重威脅之一,據(jù)調(diào)查,如果能夠進(jìn)行早期的診斷與治療,至少能有30%的癌癥病人被治愈,這對(duì)降低腫瘤死亡率具有極其重要的意義。腫瘤標(biāo)志物在腫瘤細(xì)胞或組織中的含量明顯異于正常值,腫瘤標(biāo)志物的定量檢測(cè)對(duì)腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、診斷、預(yù)后治療、毒性、復(fù)發(fā)性等均有重要的參考價(jià)值。近年來(lái),針對(duì)腫瘤細(xì)胞與腫瘤標(biāo)志物的診斷方面的研究引起了全世界科研工作者的廣泛關(guān)注,如何發(fā)展一種檢測(cè)靈敏、選擇性高、成本低廉的臨床檢測(cè)腫瘤細(xì)胞及腫瘤標(biāo)志物的方法成為全球熱點(diǎn)話題。本論文主要研究了基于納米粒子的新型電化學(xué)生物傳感器,將適配體、DNA酶、生物條碼等技術(shù)結(jié)合使用,應(yīng)用到腫瘤標(biāo)志物凝血酶以及兩種micro RNA的分析檢測(cè)中,取得了良好的效果。本論文的主要內(nèi)容有:1.對(duì)CdS和PbS兩種量子點(diǎn)、金納米粒子以及生物條碼的進(jìn)行優(yōu)化合成。通過(guò)控制加入的巰基乙酸的量,制備形貌良好、性質(zhì)穩(wěn)定、粒徑均勻的CdS和PbS量子點(diǎn);通過(guò)控制檸檬酸鈉與氯金酸的加入比例,制備不同粒徑的金納米粒子;生物條碼DNA的一端修飾氨基,與CdS量子點(diǎn)表面的羧基反應(yīng),另一端修飾巰基,在金納米粒子表面形成金-硫鍵,通過(guò)控制條碼DNA及捕獲DNA的加入量,得到金納米粒子周圍連接了成百上千CdS量子點(diǎn)及適量捕獲DNA的生物條碼。通過(guò)透射電鏡、紫外等表征,證明納米粒子及復(fù)合物的成功制備。將納米粒子以及生物條碼等應(yīng)用到生化分析等方面,用HNO3溶液將參與反應(yīng)的CdS、PbS量子點(diǎn)溶解,通過(guò)陽(yáng)極溶出伏安法對(duì)其中的Cd2+、Pb2+進(jìn)行檢測(cè),即可達(dá)到檢測(cè)靶標(biāo)的目的。一個(gè)金納米粒子上連接的量子點(diǎn)、量子點(diǎn)中含有的納米粒子元素均為指數(shù)倍,所得的電化學(xué)信號(hào)即得以顯著提高。2.基于適體和生物條碼技術(shù)設(shè)計(jì)了一種電化學(xué)適體生物傳感器用來(lái)檢測(cè)凝血酶。利用聚合酶的識(shí)別特定的作用位點(diǎn)、修補(bǔ)粘性末端的特性以及生物條碼的電化學(xué)信號(hào)放大作用,實(shí)現(xiàn)多重放大的電化學(xué)檢測(cè)凝血酶的目的。該法檢測(cè)凝血酶的線性范圍為0.1~10 pmol/L,呈現(xiàn)較高的靈敏性。不受BSA、端粒酶等其它物質(zhì)的干擾,有較高的選擇性。在血清的電化學(xué)信號(hào)與緩沖溶液中的結(jié)果相差不大,證明該法可進(jìn)一步應(yīng)用到臨床檢測(cè)中。3.基于雙鏈特異性核酸酶和CdS、PbS量子點(diǎn)技術(shù)構(gòu)建了一種新型電化學(xué)生物傳感器用來(lái)檢測(cè)兩種micro RNA。利用DSN特異性識(shí)別剪切DNA-RNA雜交鏈中的DNA這一特性,將不同量子點(diǎn)修飾的DNA從磁納米微球表面剪切游離到溶液當(dāng)中,而micro RNAs在反應(yīng)前后無(wú)變化。將所有通過(guò)DSN作用游離到溶液中的量子點(diǎn)進(jìn)行DPV檢測(cè),產(chǎn)生的電化學(xué)信號(hào)對(duì)應(yīng)兩種不同的micro RNA,實(shí)現(xiàn)兩種靶標(biāo)RNA的微量檢測(cè)。對(duì)micro RNA-21和micro RNA-203檢測(cè)的線性范圍為1.0~100 pM,說(shuō)明該法具有較高靈敏度。通過(guò)多種堿基錯(cuò)配的microRNA檢測(cè),可知該法具有良好的選擇性。將該生物傳感器應(yīng)用到Hela細(xì)胞和MCF-7細(xì)胞提取液中取得了良好的效果,這對(duì)以后在臨床上同時(shí)檢測(cè)多種腫瘤標(biāo)志物提供了很好的思路。
【關(guān)鍵詞】:納米粒子 凝血酶 微RNA 陽(yáng)極溶出伏安法
【學(xué)位授予單位】:青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:O657.1;TP212.3
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-9
- 第1章 前言9-27
- 1.1 腫瘤及腫瘤標(biāo)志物9-12
- 1.1.1 腫瘤標(biāo)志物定義及分類9-10
- 1.1.2 國(guó)內(nèi)外對(duì)腫瘤標(biāo)志物的研究現(xiàn)狀10-12
- 1.2 適體及其應(yīng)用12-16
- 1.2.1 適體的定義12
- 1.2.2 適體的特點(diǎn)12-13
- 1.2.3 適體的應(yīng)用13-16
- 1.3 納米粒子及其應(yīng)用16-26
- 1.3.1 納米材料簡(jiǎn)介16-17
- 1.3.2 納米材料的特性17-19
- 1.3.3 納米粒子制備方法19-22
- 1.3.4 金納米粒子22-23
- 1.3.5 量子點(diǎn)23-26
- 1.4 課題意義及主要內(nèi)容26-27
- 第2章 水溶性CdS、PbS量子點(diǎn)以及生物條碼的合成與表征27-35
- 2.1 引言27-28
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分28-30
- 2.2.1 儀器與試劑28-29
- 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法29-30
- 2.3 結(jié)果與討論30-34
- 2.3.1 水溶性量子點(diǎn)合成條件選擇30-31
- 2.3.2 金納米粒子合成條件選擇31
- 2.3.3 生物條碼合成條件選擇31-33
- 2.3.4 納米粒子及生物條碼的掃描電子顯微鏡表征33
- 2.3.5 納米粒子及生物條碼的紫外表征33-34
- 2.4 小結(jié)34-35
- 第3章 基于生物條碼和聚合酶循環(huán)放大的電化學(xué)適體生物傳感器檢測(cè)凝血酶35-45
- 3.1 引言35-36
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分36-38
- 3.2.1 儀器與試劑36-37
- 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法37-38
- 3.3 結(jié)果與討論38-44
- 3.3.1 基于生物條碼和聚合酶循環(huán)放大方法檢測(cè)凝血酶的設(shè)計(jì)方案及實(shí)驗(yàn)原理38-39
- 3.3.2 實(shí)驗(yàn)可行性研究39-40
- 3.3.3 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化40-41
- 3.3.4 基于DPV的電化學(xué)檢測(cè)凝血酶41-42
- 3.3.5 電化學(xué)適體生物傳感器的選擇性42-43
- 3.3.6 實(shí)際樣品中凝血酶檢測(cè)比較43
- 3.3.7 各方法檢測(cè)凝血酶靈敏度的比較43-44
- 3.4 小結(jié)44-45
- 第4章 基于雙鏈特異性核酸酶和量子點(diǎn)的電化學(xué)生物傳感器檢測(cè)microRNAs45-55
- 4.1 引言45-46
- 4.2 實(shí)驗(yàn)部分46-48
- 4.2.1 儀器與試劑46-47
- 4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法47-48
- 4.3 結(jié)果與討論48-54
- 4.3.1 基于雙鏈特異性核酸酶和量子點(diǎn)的電化學(xué)生物傳感器檢測(cè)micro RNAs的設(shè)計(jì)方案及實(shí)驗(yàn)原理48-50
- 4.3.2 實(shí)驗(yàn)可行性研究50
- 4.3.3 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化50-52
- 4.3.4 基于DPV的電化學(xué)檢測(cè)micro RNAs52-53
- 4.3.5 電化學(xué)生物傳感器的選擇性53-54
- 4.3.6 實(shí)際樣品中micro RNAs的檢測(cè)54
- 4.4 小結(jié)54-55
- 結(jié)論55-56
- 參考文獻(xiàn)56-67
- 致謝67-68
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄68-70
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,本文編號(hào):457616
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