本文關鍵詞：核酸生物傳感器在臨床檢驗診斷中的應用探索

  更多相關文章： 電化學DNA傳感器 轉甲基酶 鄰位連接反應 熱力學和動力學常數(shù) 級聯(lián)識別反應

【摘要】：核酸生物傳感器是20世紀90年代中期逐漸發(fā)展起來的一種新的傳感器技術。核酸傳感器以DNA作為敏感元件,通過換能器將DNA與待測物質之間相互作用的生物信號轉變?yōu)榭蓽y的信號。與傳統(tǒng)方法相比,DNA生物傳感器具有快速、靈敏、操作簡單、特異性強、適合于POCT檢測等特點。根據(jù)換能器的不同,DNA傳感器可以分為電化學,熒光,石英晶體微天平和場效應晶體管DNA傳感器。近年來DNA傳感器在基因診斷,環(huán)境監(jiān)控,藥物研究等領域的應用受到廣泛重視。在本論文中,我們運用電化學生物傳感器進行了Dam轉甲基酶的檢測,并嘗試對核酸自主裝進行機制闡釋;運用熒光分析法建立了對人工合成短鏈核酸實現(xiàn)特異性檢測的熒光傳感器。1.基于鄰位連接反應和金納米顆粒協(xié)同放大作用的生物傳感器檢測甲基轉移酶活性本節(jié)描述了一種基于insertion法、甲基化抵抗酶切作用、金納米顆粒富集作用和鄰位雜交反應的turn-on電化學生物傳感器用來檢測甲基轉移酶引起的DNA腺嘌呤甲基化。包含Dam甲基轉移酶和Mbo I酶切位點的雙鏈DNA首先通過金-硫配位鍵固定于金電極表面。緊接著分別用Dam甲基轉移酶和Mbo I限制性內切酶進行處理,試驗結果顯示經過上述處理后電極上存在甲基化的ds DNA和12 nt的殘留核苷酸。由于鏈霉親和素-生物素之間的高親和作用使得信號探針與殘留核苷酸雜交,金納米顆粒的富集作用使得大量的信號分子靠近金電極表面。在最優(yōu)反應條件下,DPV信號與Dam轉甲基酶在0.1-40 U?m L-1線性相關,其動態(tài)范圍為0.05-50 U?m L-1,最低檢測限為0.024 U U?m L-1(S/N=3規(guī)則)。傳感器展現(xiàn)了良好的穩(wěn)定性、特異度和抗干擾能力,該傳感器在核酸分析和轉甲基酶加測等方面具有廣泛的應用價值。2.Insertion法在金電極表面固定探針以提高探針雜交效率的試驗研究電化學核酸傳感器的分析性能與傳感器表面核酸探針的組裝密切相關。通過兩步backfilling法固定巰基化的核酸探針和MCH是制作核酸傳感界面的最常用方法。在本節(jié)中,我們展現(xiàn)出了通過insertion法在已有MCH層插入巰基化DNA從而獲得傳感器識別界面的新方法。運用計時電量法來表征backfilling法和insertion法捕獲探針的密度和雜交效率。我們發(fā)現(xiàn)通過insertion方法獲得的傳感界面優(yōu)于backfilling法。為了進一步闡述其反應機制,我們分別從動力學和熱力學兩反面進行了闡述。3.基于鏈置換級聯(lián)反應實現(xiàn)核酸的特異性檢測在本節(jié)中,我們闡述了一種基于級聯(lián)核酸鏈置換反應以在常溫下實現(xiàn)核酸特異性檢測的方法。級聯(lián)鏈置換反應由toehold介導的鏈置換反應和雙鏈鏈置換反應構成,這樣可以保證該方法具有區(qū)別靶核酸中點突變的能力。該方法對于模擬靶基因的識別因子在45-109,平均為70。該級聯(lián)鏈置換反應在均相溶液中進行、易于操作、無酶、常溫下即可進行,有望進一步運用于高通量核酸分析。
【關鍵詞】：電化學DNA傳感器 轉甲基酶 鄰位連接反應 熱力學和動力學常數(shù) 級聯(lián)識別反應
【學位授予單位】：重慶醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R440;TP212.3
【目錄】：

• 英漢縮略語名詞對照4-6
• 中文摘要6-9
• ABSTRACT9-13
• 第一部分 基于鄰位連接反應和金納米顆粒協(xié)同放大作用的生物傳感器檢測甲基轉移酶活性13-28
• 前言13-14
• 1 材料與方法14-16
• 2 試驗結果16-24
• 3 總結24-25
• 參考文獻25-28
• 第二部分 Insertion法在金電極表面固定探針以提高探針雜交效率的試驗研究28-38
• 前言28-29
• 1 材料與方法29-30
• 2 試驗結果30-34
• 3 總結34-36
• 參考文獻36-38
• 第三部分 基于鏈置換級聯(lián)反應實現(xiàn)核酸的特異性檢測38-54
• 前言38-40
• 1 材料和方法40-41
• 2 試驗結果41-51
• 3 總結51-52
• 參考文獻52-54
• 致謝54-55
• 攻讀碩士學位期間的研究成果及發(fā)表的學術論文55

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李培進 ,張傳本,刁天喜,蔣銘敏,賈啟中;生物傳感器及其在軍事醫(yī)學中的應用[J];人民軍醫(yī);2002年05期

2 林薇薇;生物傳感器在臨床檢驗儀器中的應用和發(fā)展[J];醫(yī)療設備信息;2002年10期

3 陳強,李靜,殷惠軍,黃加棟,吳寶艷,蔣躍絨,陳可冀;親和型生物傳感器及其在中藥作用機理研究中的應用展望[J];中國中西醫(yī)結合雜志;2004年08期

4 施詠軍,楊斌,趙亞麗;生物傳感器的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J];醫(yī)療裝備;2005年11期

5 楊一民;;生物傳感器[J];上海生物醫(yī)學工程;2006年02期

6 羅宏;劉勁;鄧剛;;生物傳感器在醫(yī)學中的應用現(xiàn)狀和發(fā)展前景[J];醫(yī)療設備信息;2006年11期

7 劉向陽;;生物傳感器在醫(yī)療領域的應用[J];醫(yī)療保健器具;2008年02期

8 宋衛(wèi)紅;;生物傳感器在體育科學中的應用[J];醫(yī)療保健器具;2008年04期

9 魯然;;生物傳感器在醫(yī)學領域中的應用[J];當代醫(yī)學;2009年24期

10 ;人體細胞生物傳感器分子機制首次揭開[J];生物醫(yī)學工程與臨床;2011年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 崔傳金;吳海云;左月明;;生物傳感器研究進展及發(fā)展趨勢[A];紀念中國農業(yè)工程學會成立30周年暨中國農業(yè)工程學會2009年學術年會（CSAE 2009）論文集[C];2009年

2 莫冰;劉曉為;;淺談生物傳感器在幾個主要領域的應用及展望[A];中國傳感器產業(yè)發(fā)展論壇暨東北MEMS研發(fā)聯(lián)合體研討會論文集[C];2004年

3 薛瑞;康天放;;基于絲素蛋白固定乙酰膽堿酯酶的有機磷和氨基甲酸酯類農藥生物傳感器的研究[A];第六屆全國環(huán)境化學大會暨環(huán)境科學儀器與分析儀器展覽會摘要集[C];2011年

4 李彤;趙純;;用于水體監(jiān)測的生物傳感器研究進展[A];2012中國環(huán)境科學學會學術年會論文集（第一卷）[C];2012年

5 任湘菱;唐芳瓊;;光電化學體系構建新型葡萄糖生物傳感器[A];中國感光學會影像材料的研究與應用學術研討會論文集[C];2009年

6 鄒琴;李劉冬;;生物傳感器在貝毒快速檢測中的應用[A];泛珠三角區(qū)域漁業(yè)經濟合作論壇第三次年會會議論文[C];2008年

7 邱筱岷;;生物傳感器及其在臨床醫(yī)學中的應用研究[A];中華醫(yī)學會醫(yī)學工程學分會第十次學術年會暨2009中華臨床醫(yī)學工程及數(shù)字醫(yī)學大會論文集[C];2009年

8 馬芬;張成孝;;多標記型汞離子電化學發(fā)光生物傳感器的研究[A];中國化學會第十屆全國發(fā)光分析學術研討會論文集[C];2011年

9 任湘菱;唐芳瓊;;銀—金納米復合顆粒增強的葡萄糖生物傳感器[A];第一屆全國納米技術與應用學術會議論文集[C];2000年

10 黃智偉;黃琛;;光纖DNA生物傳感器研究動向[A];中國電子學會第七屆學術年會論文集[C];2001年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 哈爾濱工業(yè)大學 莫冰;四大應用領域，生物傳感器技術發(fā)展迅速[N];中國電子報;2004年

2 張巍巍;美研制出超靈敏生物傳感器[N];科技日報;2012年

3 吳瓊;生物傳感器迅速成長[N];中國電子報;2000年

4 何屹;新生物傳感器可觀測細菌生長[N];科技日報;2011年

5 記者 毛黎;人體細胞生物傳感器分子機理首次揭開[N];科技日報;2011年

6 記者 何永晉;烏生物傳感器研究碩果累累[N];科技日報;2003年

7 白毅 王宇星;我國生物傳感器研究獲重大進展[N];中國醫(yī)藥報;2006年

8 張佳星;“火眼金睛”窺測基因調控[N];科技日報;2008年

9 汪明;2009年全球生物傳感器市場有望突破40億美元[N];中國醫(yī)藥報;2006年

10 鄒爭春;漏聲表面波生物傳感器檢測系統(tǒng)構建成功[N];中國醫(yī)藥報;2012年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 史大川;恒溫型納米—滾環(huán)擴增-SPR傳感器快速檢測病原微生物的研究[D];第三軍醫(yī)大學;2015年

2 劉蓬勃;提高微流芯片生物傳感器檢測限的研究[D];大連理工大學;2015年

3 唱凱;Ⅰ:LSAW生物傳感器的構建及臨床應用研究 Ⅱ:兩株罕見致病菌的鑒定[D];第三軍醫(yī)大學;2015年

4 高小堯;基于核酸的生物傳感器的研究與應用[D];福州大學;2014年

5 閆志勇;蛋白激酶活性的光電化學生物分析研究[D];青島大學;2016年

6 羅鵬;一次性電化學酒精生物傳感器的研究[D];重慶醫(yī)科大學;2009年

7 衛(wèi)銀銀;新型葡萄糖生物傳感器的構筑、機理及應用研究[D];華東師范大學;2011年

8 劉盛平;基于支撐雙分子層膜的智能生物傳感器系統(tǒng)研究[D];重慶大學;2003年

9 曹淑瑞;納米復合材料固載生物氧化酶構建高靈敏電流型酶生物傳感器的研究[D];西南大學;2013年

10 劉詠;幾種化學/生物傳感器的制備及在分析中的研究應用[D];湖南大學;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐云英;基于免標記熒光生物傳感器檢測蛋白質和小分子的研究[D];西南大學;2015年

2 楊彩鳳;水熱法生長微/納米結構及其電化學性能研究[D];西南大學;2015年

3 吳小平;基于新型碳納米復合材料構建電致化學發(fā)光酶生物傳感器的研究[D];西南大學;2015年

4 馬曄;三維石墨烯/納米材料復合生物傳感器制備及應用研究[D];浙江大學;2015年

5 范玲玲;兩種二茂鐵探針的合成及其在QCM生物傳感器組裝與再生研究中的應用[D];鄭州大學;2015年

6 段凱月;硫族鉬化物納米復合材料修飾玻碳電極的制備及其在分析化學中的應用研究[D];蘭州大學;2015年

7 何穎;金屬納米材料和功能化的碳納米材料在生物傳感器中的應用研究[D];西南大學;2015年

8 張娟娟;基于納米材料和酶構建的膽固醇和伴刀豆球蛋白A的電致化學發(fā)光生物傳感器的研究[D];西南大學;2015年

9 王昱琳;基于明膠—多孔炭過氧化氫生物傳感器的制備及其應用研究[D];北京化工大學;2015年

10 汪淑婷;基于納米材料和核酸探針的新型熒光生物傳感器[D];湖北中醫(yī)藥大學;2015年

，

本文編號：671851