【摘要】：由致病菌引起的感染性疾病嚴重威脅人類健康。由于復(fù)雜生物樣本中背景信號的干擾,比色、熒光、散射光等方法在進行復(fù)雜生物樣本(如全血、活體組織等)中致病菌快速分析時表現(xiàn)出不足。因此發(fā)展快速準確檢測復(fù)雜樣本中致病菌的方法對感染性疾病的診治具有重要意義。超順磁性氧化鐵納米材料獨特的磁分離、磁共振等性能,使其被廣泛應(yīng)用于小分子、蛋白、核酸、細胞等的富集和磁弛豫傳感分析等方面。順磁性材料釓螯合物由于其高磁弛豫效能,常被作為磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)造影劑廣泛應(yīng)用于細胞、腫瘤、心血管疾病成像與診斷方面。本工作以金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)為致病菌研究模型,基于氧化鐵納米粒子濃度變化(與靶標菌結(jié)合后被磁分離除去)引起水質(zhì)子弛豫時間T_2發(fā)生變化的原理構(gòu)建磁弛豫傳感器用于復(fù)雜樣本中致病菌分析;基于抗生素、功能化多肽和釓劑構(gòu)建靶向自組裝MRI造影劑,用于復(fù)雜樣本中致病菌成像分析。其主要內(nèi)容如下:第一部分:基于氧化鐵納米粒子構(gòu)建磁弛豫傳感器檢測金黃色葡萄球菌。以豬源免疫球蛋白IgG修飾粒徑為30 nm的氧化鐵納米粒子制備T_2信號探針(IgG-MB_(30nm)),以肽聚糖特異性抗體(Antibody,Ab)修飾粒徑為200 nm的氧化鐵納米粒子制備捕獲探針(Ab-MB_(200nm))。由于IgG和Ab對S.aureus的雙識別作用,IgG-MB_(30nm)和Ab-MB_(200nm)能與S.aureus特異性結(jié)合形成夾心復(fù)合物,復(fù)合物經(jīng)磁分離除去后,溶液中IgG-MB_(30nm)濃度降低。因此通過溶液中IgG-MB_(30nm)的濃度變化引起的T_2變化從而實現(xiàn)S.aureus的定量檢測。研究表明,該方法檢測范圍為10~5-10~7cfu/mL,檢測限為10~4 cfu/mL。非靶標菌大腸桿菌(Escherichia coli,E.coli)、鼠傷寒沙門氏菌(Salmonella typhimurium,S.typh)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis,B.subtilis)不干擾檢測信號。進一步研究表明,該方法對全血復(fù)雜樣本中S.aureus的回收率為94.3%-103.3%,具有較高的回收率。同時該傳感器可用于小鼠膿腫樣本中S.aureus的檢測。由于磁信號可忽略生物樣本的散射、吸收或自發(fā)熒光的背景干擾,因此基于該磁弛豫傳感器有望對其他復(fù)雜生物樣本中S.aureus進行檢測,并為致病菌感染性疾病診斷提供技術(shù)支持。第二部分:基于抗生素、功能化多肽和釓劑構(gòu)建自組裝MRI造影劑用于靶向金黃色葡萄球菌體外成像。由于萬古霉素(Vancomycin,Van)能與S.aureus細胞壁成分D-丙氨酰-D-丙氨酸(D-Ala-D-Ala)特異性結(jié)合,同時S.aureus能誘導(dǎo)多肽FFYEGK通過苯丙氨酸與苯丙氨酸的π-π堆積作用在S.aureus表面形成自組裝體。因此利用Van和自組裝多肽(FFYEGK)制備的多功能釓造影劑(Gd-FFYEGK-Van)可實現(xiàn)S.aureus靶向成像。研究表明,制備的Gd-FFYEGK-Van造影劑弛豫率為5.74 mM~(-1)·s~(-1),使其具有優(yōu)良的MRI成像性能。同時該MRI造影劑可成功靶向S.aureus,并且在S.aureus表面發(fā)生自組裝形成聚集體,有望放大革蘭氏陽性菌感染部位MRI檢測信號。因此該造影劑在深部組織致病菌感染性疾病的成像和診治方面具有潛在的臨床應(yīng)用價值。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TB383.1;R445.2;TQ138.11
【圖文】：

西南大學(xué)碩士學(xué)位論文法可以通過視覺上顏色變化檢測不同的病原體。乳鐵蛋白固定化棉用于識別捕獲各種病原體，隨后將棉花浸入特異性抗體修飾的不同顏色納米球以特異檢測細菌。通過該方法，可檢測到低至 10 cfu/mL 的鼠傷寒沙門氏菌和空腸彎曲桿菌，100cfu/mL 的腸炎沙門氏菌和 100 cfu/mL 的雞肉表面上的金黃色葡萄球菌。此外，進一步通過環(huán)介導(dǎo)的等溫擴增（LAMP）證實該方法具有高選擇性。該比色傳感器的簡單性和低成本使其適用于不同病原體的檢測。Tan Yueming15等采用溶解法合成含銅金屬有機框架 Cu-MOF，該納米顆粒具有過氧化物酶活性，可催化 3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺在 H2O2存在下發(fā)生黃色顯色反應(yīng)（見圖 1-1B）。適配體 aptamer 修飾的 Cu-MOF 納米顆粒作為信號分子，適配體修飾的磁珠作為捕獲分子用于捕獲S.aureus，將 Cu-MOF 催化顯色反應(yīng)與適配體識別和磁分離相結(jié)合，建立了一種簡便、靈敏、選擇性好的 S.aureus 檢測方法。該方法檢測范圍為 50-10000 cfu/mL，檢測限為 20 cfu/mL。

第一章 緒論雙識別 FRET 策略快速準確檢測金黃色葡萄球菌的方法（見圖 1-2B）。以抗生素萬古霉素（Vancomycin，Van）修飾的金納米簇（AuNCs）作為熒光供體，適配體（aptamer）修飾的納米金（AuNPs）作為熒光受體，基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)一步法檢測S.aureus。該雙識別策略可在 30 分鐘內(nèi)特異性檢測濃度范圍為 20-108cfu/mL 的S.aureus，檢測限為 10 cfu/mL。

Ds@BONs49(A)和 Van-AuNCs，aptamer-AuNPs 雙識別策略50(B示意圖atic illustration of S.aureus detection based on CDs@BONs (A) and strategy of Van-AuNCs and aptamer-AuNPs (B).發(fā)光法（CL）光法（Chemiluminescentmethod，CL）具有背景信號低，等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于構(gòu)建傳感器檢測病原菌。

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 林喬源;順磁溶液中的核磁弛豫[J];自然雜志;1989年03期

2 陳家森,萬東輝,葉士t

本文編號：2806614