發(fā)布時間：2021-07-01 15:26

　　DNA分子作為一種新型的功能材料,已經(jīng)被廣泛用于生物傳感、分子自組裝以及DNA計(jì)算中。從分子層面上看,DNA能夠起到橋梁作用,將分子識別、分子自組裝和分子計(jì)算這三個前沿研究領(lǐng)域聯(lián)系起來,例如,DNA適配體能夠?qū)δ繕?biāo)物進(jìn)行特異性識別,在生物傳感器、核酸納米機(jī)器及分子邏輯器件的設(shè)計(jì)構(gòu)建方面具有普遍應(yīng)用。這些DNA器件在細(xì)胞環(huán)境識別,體內(nèi)原位分析與特異檢測,生理過程及病理機(jī)制研究等方面具有誘人前景。然而,如何確保探針進(jìn)入細(xì)胞并穩(wěn)定存在而不被細(xì)胞內(nèi)的核酸酶降解;如何確保進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的探針能夠?qū)Π袠?biāo)進(jìn)行高靈敏、高選擇性地分析;如何確保傳感器只對指定的細(xì)胞內(nèi)的靶標(biāo)響應(yīng),尤其是靶標(biāo)也存在于細(xì)胞外或其他非指定細(xì)胞的時候,是相關(guān)研究需要解決的關(guān)鍵問題。針對這些問題,我們研制開發(fā)具備環(huán)境識別判斷能力的智能性傳感器,從核酸納米結(jié)構(gòu)、生物傳感和邏輯計(jì)算三個層面分別解決探針的細(xì)胞攝入、靶標(biāo)分析和環(huán)境識別問題,并將其有效整合。本論文在智能性核酸傳感器的設(shè)計(jì)中,將核酸傳感元件有效負(fù)載在框架核酸納米結(jié)構(gòu)中,賦予其優(yōu)良的細(xì)胞內(nèi)吞能力和生物穩(wěn)定性,引入細(xì)胞環(huán)境因素（ATP、H+、K+等）通過合理地設(shè)計(jì)邏輯電路,并利用DNA... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?ＤＮＡ單鏈結(jié)構(gòu)??ＤＮＡ單鏈?zhǔn)怯擅撗鹾颂呛塑账峤M成的以單鏈狀態(tài)存在的陰離子聚合物（圖??

?第１章緒論???腺嘌呤脫氧核糖核苷酸、鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸、胞嘧啶脫氧核糖核苷酸和胸腺??嘧啶脫氧核糖核苷酸。不同的脫氧核糖核苷酸之間以３’，５’磷酸二酯鍵連接形??成單鏈ＤＮＡ，四種脫氧核糖核苷酸的不同排列組合，能夠攜帶、表達(dá)、傳遞出??生物體中各種細(xì)胞所擁有的大量遺傳信息。??１．２．２?ＤＮＡ雙鏈結(jié)構(gòu)??經(jīng)典的ＤＮＡ雙鏈結(jié)構(gòu)是通過兩條單鏈ＤＮＡ上的堿基互補(bǔ)作用反向平行，??繞同一軸相互纏繞形成右手螺旋結(jié)構(gòu)，因此一條鏈的核苷酸系列決定了與其互補(bǔ)??的另一條核苷酸的序列［３９＃］。其中它的螺旋直徑約為２?ｎｍ，一個螺旋的長度約??為３．４?ｎｍ?（約１０．４?ｂｐ長度）。這種反平行雙鏈通過橫向的互補(bǔ)堿基對間具有高度??特性性和程序性的Ｗａｔｓｏｎ－Ｃｒｉｃｋ氫鍵（Ａ和Ｔ配對，Ｃ和Ｇ配對），縱向的堿基??堆積力和周圍的陽離子（Ｍｇ２＋等）而穩(wěn)定存在（圖１．２）。此外，ＤＮＡ雙鏈也可??以通過Ａ－Ｔ，?Ｇ－Ｇ，Ａ＿Ａ等堿基對保持穩(wěn)定形成平行雙鏈結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)的穩(wěn)??定性相對經(jīng)典的反平行ＤＮＡ雙鏈結(jié)構(gòu)更差一些，應(yīng)用也相對較少。??３＊??／?＾?”??Ｓｕｇａｒ－ｐｈｏｓｐｈａｔｅ?－—ｆ?＾４??ｂａｃｋｂｏｎｅ?／Ｕ，?＼??［＾?／?Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ??一??／?ｓｕｇａｒ－ｐｈｏｓｐｈａｔｅ??＿卜蠃一??■霉：??Ｖ?Ｖ?．??２?ｎｍ??圖１．２經(jīng)典的ＤＭＡ雙螺腚結(jié)構(gòu)??３??

圖１．３?ＤＮＡ三鏈結(jié)構(gòu)


本文編號：3259389