適配體是一類新型識別分子，本質(zhì)是一段單鏈的DNA或者RNA，從隨機核苷酸文庫中篩選而來。它能夠通過自身三維構(gòu)象的變化來特異性地捕捉靶分子，從而達到分離富集靶分子（污染物）的目的。適配體與其它分離富集材料相比，具有自己獨特的優(yōu)勢，例如特異親和性高、分子量小、體外合成、容易化學(xué)修飾、低毒性、生物兼容性好等�；谶m配體的特性，其已經(jīng)在化學(xué)、醫(yī)學(xué)和生物學(xué)上引起了廣泛的關(guān)注，但是在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)研究比較匱乏。這個課題試圖研究適配體在環(huán)境污染凈化與健康上的應(yīng)用及其機理。具體研究方法和結(jié)果如下：（1）適配體固定到瓊脂糖顆粒上，然后裝配到小柱內(nèi)，用于飲用水中小分子污染物的凈化。適配體不但可以高效凈化污水，而且容易再生，達到重復(fù)利用的目的。在這部分內(nèi)容中，我們首次探討了適配體與小分子污染物的作用機理。適配體吸附小分子污染物符合假二級動力學(xué)，且為自發(fā)放熱反應(yīng)。適配體與小分子污染物的作用過程可以分為三個步驟，即活化步驟、吸附步驟和雜交步驟；又可以將整個反應(yīng)過程分為三個階段，即前期的化學(xué)動力學(xué)控速階段，后期的熱動力學(xué)控速階段和中間的過渡階段。這部分研究內(nèi)容提供了一種凈化廢水中小分子污染物的新技術(shù)，并首次闡... 

【文章來源】：南開大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

適配體的篩選過程

3圖1.2 適配體可能形成的三維結(jié)構(gòu)圖1.3 適配體與靶分子作用的簡單示意圖當(dāng)適配體遇到靶分子(污染物)時，適配體通過自身三維構(gòu)象的變化，來特異性地捕捉靶分子，從而達到分離富集靶分子的目的

6圖1.4 適配體研究熱度分析 每年出版文獻數(shù)(a)和每年的引文數(shù)(b)數(shù)據(jù)取自Web of Science，輸入關(guān)鍵詞“aptamer”，檢索時間為2012年3月23日第二節(jié) 適配體的分子識別1.2.1 適配體識別富集金屬離子重金屬離子的污染通常會影響到人體健康和生態(tài)系統(tǒng)平衡。汞離子和鉛離子是兩個常見的重金屬離子。鉛離子污染能引起腎臟衰竭和抑制腦的發(fā)育；汞離子污染能損傷腦、心和腎，產(chǎn)生神經(jīng)毒性效應(yīng)等[35,36]。感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜[inductively coupled plasma mass spectrometry (ICPMS)]是當(dāng)前一個檢測重金屬離子的有效工具，但是它成本昂貴、操作復(fù)雜和不易于原位分析。另外，人們曾經(jīng)使用小分子、DNA 酶、寡核苷酸、聚合體和功能化納米材料等來選擇性地分析鉛離子和汞離子[37-39]。然而，這些技術(shù)存在一些缺陷，制約了其實際應(yīng)用。這些缺陷包括低的水溶性、交叉反應(yīng)、基質(zhì)干擾、成本昂貴、操作復(fù)雜、穩(wěn)定性差和選擇性差等。Chiang et al.利用富含胸苷的適配體來分析汞離子，形成穩(wěn)定的復(fù)合物(胸苷-汞離子-胸苷)[40]。Liu et al.進一步利用富含胸苷的凝血酶適配體(TBA)來同時吸附汞離子和鉛離子，其作用原理見圖 1.5[41]。凝血酶適配體用熒光標(biāo)記后能高選擇性、靈敏地分析鉛離子和汞離子。凝血酶適配體遇到鉛離子和汞離子后分別能形成 G-四面體結(jié)構(gòu)和發(fā)夾結(jié)構(gòu)。適配體不同構(gòu)象的變化

【參考文獻】：
期刊論文
[1]微囊藻毒素-LR特異性RNA配基體外篩選探討[J]. 谷康定,Michael Famulok.  中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志. 2004(06)



本文編號：3554816