目的采用電沉積法,利用不同環(huán)境條件制備簇狀金納米結(jié)構(gòu),跨尺度增大金納米材料有效反應(yīng)表面積,精確調(diào)控納米材料傳感界面的生物分子識(shí)別效率,靈敏檢測(cè)microRNA21的高表達(dá),為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)快速檢測(cè)microRNA21在胃癌組織中的異常表達(dá)提供方法,為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)快速檢測(cè)生物分子、外泌體、血清等臨床目標(biāo)提供參考。方法在絲網(wǎng)印刷電極上沉積4層聚丙烯酸(PAA)和聚乙烯亞胺(PEI),通過(guò)(i)對(duì)電極施加-0.8V至-0.1V的電壓;(ii)滴加0.1mg/ml至1mg/ml的氯金酸(HAuCl_4);(iii)將HAuCl_4的沉積時(shí)間調(diào)整為60s-1800s,以印刷碳電極為載體,在電極表面調(diào)控出不同形態(tài)的金納米結(jié)構(gòu),選擇其中最檢測(cè)反應(yīng)最靈敏的金納米結(jié)構(gòu),在印刷碳電極上構(gòu)建高性能的跨尺度生物傳感界面SPCE-AuNSs。將實(shí)驗(yàn)分為E1和E0組,分別用SPCE-AuNSs和傳統(tǒng)平滑金電極界面組裝0.5μM末端標(biāo)記亞甲基藍(lán)(MB)的巰基DNA21,37℃反應(yīng)2h,滴加脫氧核糖核酸酶Ⅰ(DNaseI酶)反應(yīng)液,37℃反應(yīng)0.5h,用方波伏安法(SWV)計(jì)算DNase I酶切割單鏈DNA21-MB的效率。用SPCE-AuNSs組裝0.5μM末端標(biāo)記亞甲基藍(lán)(MB)的巰基DNA21,在含有0.2 U/mL雙鏈特異性核酸酶(DSN酶)和MicroRNA21的雜交液中捕獲目標(biāo)MicroRNA21,50℃反應(yīng)1h,計(jì)算DSN酶切割雙鏈DNA21/MicroRNA21的效率。結(jié)果1.在SPCE上沉積PAA/PEI:未沉積PAA/PEI的SPCE構(gòu)建出的SPCE-AuNSs界面結(jié)構(gòu)極易被純水沖落,在SPCE上覆蓋6層PAA/PEI后,構(gòu)建的金納米結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性大幅度增強(qiáng),不易被純水沖落。2.構(gòu)建金納米結(jié)構(gòu)的電壓調(diào)控:沉積在SPCE表面的金納米結(jié)構(gòu)變化為刺狀球形→分層花形→聚枝狀結(jié)構(gòu)。最佳反應(yīng)電壓為-0.3V。3.構(gòu)建金納米結(jié)構(gòu)的HAuCl_4濃度調(diào)控:沉積在SPCE表面的金納米結(jié)構(gòu)從分層花形向納米微球形態(tài)過(guò)渡。最佳HAuCl_4沉積濃度為0.3mg/ml。4.構(gòu)建金納米結(jié)構(gòu)的反應(yīng)時(shí)間調(diào)控:沉積在SPCE表面的金納米結(jié)構(gòu)直徑從最初的約1.0μm變?yōu)榧s10μm。同時(shí),這些金納米結(jié)構(gòu)在整個(gè)沉積過(guò)程中保留了完整的納米結(jié)構(gòu)臂和分支。最佳反應(yīng)時(shí)間為1200s。5.增強(qiáng)界面酶動(dòng)力學(xué):SPCE傳感器的DNA21/DNaseI酶反應(yīng)效率為90%,而傳統(tǒng)金電極傳感器的DNA21/DNaseI酶反應(yīng)效率僅為50%(P0.05)。6.SPCE傳感器的靈敏度和特異性:經(jīng)反應(yīng)和計(jì)算,SPCE傳感器的檢測(cè)限低至10aM水平。0.5μM DNA21-MB與100fM MicroRNA21/DSN(0.2 U mL~(-1))的反應(yīng)信號(hào)比與單個(gè)、兩個(gè)和多個(gè)堿基錯(cuò)配的MicroRNA/DSN(0.2 U mL~(-1))的反應(yīng)信號(hào)高20%(P0.05)。結(jié)論1.采用電沉積方法在SPCE表面制備出了簇狀金納米結(jié)構(gòu),大幅增加SPCE沉積金的表面積,加強(qiáng)了Au和DNA巰基的反應(yīng)強(qiáng)度,通過(guò)計(jì)算DNA捕獲探針的組裝密度精確調(diào)控了電化學(xué)傳感界面生物分子識(shí)別效率。2.SPCE-AuNSs納米傳感界面提供了相對(duì)較高的探針密度和絕對(duì)分子數(shù),展現(xiàn)出良好的空間效應(yīng),很大程度上改善了分子間碰撞可能性,增強(qiáng)了界面酶動(dòng)力學(xué)。
【學(xué)位單位】：湖北科技學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP212.3;R446.1
【部分圖文】：

結(jié)果聚電解質(zhì)在 SPCE 表面的多層沉積沒(méi)有覆蓋聚電解質(zhì)多層膜聚丙烯酸（PAA）/聚乙烯亞胺（PEI）的印刷電調(diào)控出的金納米結(jié)構(gòu)不夠精細(xì)（圖 1b）。覆蓋有聚電解質(zhì)多層膜 PAA/PEI 的刷電極表面形成了多層精細(xì)的小孔，可以促進(jìn)金納米顆粒形成具有高曲率的態(tài)結(jié)構(gòu)（圖 1c）。與已發(fā)表的 ITO 玻璃傳感納米界面相比，SPCE 傳感器很大度上增強(qiáng)了非均勻金基底表面上 AuNSs 的穩(wěn)定性，AuNSs 更牢固，經(jīng)過(guò)五次烈水洗都不易被沖落（圖 1d）。

圖 2 不同沉積電壓條件下在 SPCE 上調(diào)控的金納米顆粒 SEM 圖像(a)-(h):-0.1V- -0.8V，插圖：AuNSs 相應(yīng)高放大倍數(shù)的單個(gè)金顆粒 SEM 圖像，對(duì)應(yīng)標(biāo)尺為 10μm在-0.3V 電壓和 1800s 沉積時(shí)間的條件下優(yōu)化 HAuCl4濃度，發(fā)現(xiàn)在低濃度（0.5-5 mg/mL）下，類似金花狀的納米結(jié)構(gòu)主導(dǎo)整體形態(tài)（圖3a-d），隨著HAuCl4濃度從 6 增加至 10 mg/mL 時(shí)，金納米顆粒形狀從花狀分形結(jié)構(gòu)向納米微球過(guò)渡（圖 3e-h）。隨著氯金酸濃度從 0.5-10mg/mL，DNA-MB 的電流信號(hào)逐漸增加至峰值，然后逐漸減�。▓D 3j），在 3mg/mL 的條件下觀察到最佳 SWV 響應(yīng)（圖 3i）。

4濃度，發(fā)現(xiàn)在低濃度（0.5-5 mg/mL）下，類似金花狀的納米結(jié)構(gòu)主導(dǎo)整體形態(tài)（圖3a-d），隨著HAuCl4濃度從 6 增加至 10 mg/mL 時(shí)，金納米顆粒形狀從花狀分形結(jié)構(gòu)向納米微球過(guò)渡（圖 3e-h）。隨著氯金酸濃度從 0.5-10mg/mL，DNA-MB 的電流信號(hào)逐漸增加至峰值，然后逐漸減�。▓D 3j），在 3mg/mL 的條件下觀察到最佳 SWV 響應(yīng)（圖 3i）。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 李曉利;王愈聰;張學(xué)晶;趙云頡;劉成輝;李正平;;雙鏈特異性核酸酶介導(dǎo)的高靈敏度microRNA分析[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2014年03期

2 楊勇;牟婧男;丁亞萍;王俊霞;李健爽;杜曉燕;常東;;基于蛋白A-納米金-絲網(wǎng)印刷電極的雌二醇免疫傳感器[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2012年04期

3 劉愛(ài)民;趙金扣;;幽門螺旋桿菌感染與胃癌Meta分析[J];中國(guó)腫瘤;2006年09期

本文編號(hào)：2820301