本文關鍵詞：基于共振光散射和熒光技術構建納米傳感器的研究

  更多相關文章： 凝血酶 miRNA 焦磷酸根離子 磁性納米顆粒 碳點 共振光散射 熒光

【摘要】：凝血酶是一種絲氨酸蛋白酶,在凝血系統(tǒng)中具有促凝和抗凝雙重功能。凝血酶由凝血酶原活化生成,并催化可溶的纖維蛋白原生成鏈狀的不可溶的纖維蛋白,從而促進凝血,同時在炎癥調節(jié)、血管生成、組織修復和腫瘤生物學中發(fā)揮著重要作用,可以作為相關疾病診斷的生物標識物。凝血酶是凝血機制的重要衡量指標,也是一些疾病診斷的生物標識物。因此,對凝血酶的檢測在臨床疾病的早期診斷、療效的監(jiān)測和評估中都具有重要意義。miRNA是一種含有22個左右堿基,具有調控作用的核苷酸,由內(nèi)源性短發(fā)夾轉錄而來,一般認為其主要功能是對mRNA以及其他RNA進行反義調控。通常情況下,miRN A通過堿基互補配對與目標mRNA結合,來調節(jié)轉錄后蛋白質的合成。大量的研究顯示,很多疾病,如人類癌癥,心血管疾病和病毒感染都直接與miRNA的表達有關。因此,有效的定量檢測miRNA對生物醫(yī)學研究,早期臨床診斷,疾病發(fā)病機制的研究和治療干預都具有重要意義。焦磷酸根(PPi)是生命過程的基本物質,在生物系統(tǒng)中,PPi是由許多生化反應所產(chǎn)生的,如ATP水解,DNA和RNA聚合形成的環(huán)磷酸腺苷酶腺苷酸環(huán)化酶的聚合,和酶促脂肪酸的活化形成它們的輔酶A酯。許多病理性疾病,如家族性軟骨鈣化,都與無機磷酸根離子的運輸和調控異常有關。因此,凝血酶、miRNA、焦磷酸根早已成為最受注目的一類待測物。本論文就是利用納米材料,基于共振光散射技術,檢測這些對人體健康有重要意義的物質。本論文工作包括三個部分:1、基于共振光散射技術構建可重復使用的凝血酶傳感器我們提出了一個可重復使用的、敏感的和特異的方法構建生物傳感器來檢測人凝血酶。此生物傳感器是基于共振光散射(RLS),并利用磁性納米顆粒(MNPs)為RLS探針。磁性納米粒子表面修飾了鏈霉親和素,能與生物素標記的凝血酶適配體結合。納米粒子-適配體復合材料能分散在水介質中。當凝血酶加入,在磁性納米粒子的表面會形成夾層結構,從而導致MNPs聚集,RLS信號增強,并且在60 pM-6.0 nM的檢測限范圍,RLS增量和凝血酶濃度之間呈線性關系,檢測限為3.51 pM(3.29 SB/m,根據(jù)IUPAC近期推薦)。通過加熱破壞核酸適配體的G-四鏈體構象,釋放出凝血酶,并通過施加外部磁場捕獲MNPs,如此適配體又會重新釋放和回收,從而可以至少重復使用6次。此外,我們也將所提出的生物傳感器成功地應用于人類血漿中的凝血酶檢測中。2、基于磁性納米材料構建miRNA傳感器此工作是借助共振光散射技術,基于具有良好超順磁性的三氧化二鐵納米材料構建檢測癌細胞中miRNA的生物傳感器。采用鏈霉親和素修飾的磁性納米材料為增強探針,利用鏈霉親和素和生物素特異性結合的原理,將與miRNA序列部分互補的脫氧核糖核酸鏈修飾在磁性納米顆粒上面。miRNA與傳感器上的DNA探針通過堿基互補配對高度特異性結合所形成穩(wěn)定的配位化合物,使得MNPs聚集產(chǎn)生更高的RLS信號,從而對miRNA定量檢測。該方法的線性范圍在3 pM-300 pM之間,且選擇性好,能夠區(qū)分一個堿基錯配的miRNA,在miRNA的早期臨床檢測和生物研究方面有重要意義。3、基于碳量子點熒光體系構建焦磷酸根傳感器我們提出了一種新穎的熒光開-關體系選擇性檢測水溶液中焦磷酸根(PPi)。由于金屬離子與碳量子點表面上的羧基基團間能夠發(fā)生配位反應,所以碳量子點的熒光可以被一些過渡金屬離子如Cu2+、Ni2+、Mn2+和Co2+猝滅。當將PPi加入到碳量子點-金屬離子體系后,碳量子點的熒光就會被恢復。熒光增量強度在1-200μM的范圍內(nèi)與PPi的濃度成正比,相應的檢測限為0.32μM(根據(jù)推薦計算方法3.29SB/m計算)。同時我們也討論了PPi的檢測和碳量子點和金屬離子之間反應的熒光猝滅的可能機制。此外,該體系已成功用于檢測人工濕地水樣中焦磷酸根的含量。
【學位授予單位】：聊城大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O657.3

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 衷明華,黃俊盛;痕量銀的共振光散射光譜法測定[J];儀器儀表與分析監(jiān)測;2005年03期

2 奉萍,黃承志,舒為群;長鏈烷基化物與牛血清白蛋白相互作用的共振光散射研究[J];環(huán)境化學;2001年05期

3 王林,王照麗,李樹偉;簡易熒光儀共振光散射光譜法測定蛋白質的研究[J];化學研究與應用;2001年05期

4 楊傳孝,李原芳,黃承志;麗春紅G用于人血清樣品中總蛋白的共振光散射測定[J];分析化學;2003年02期

5 蘇小東,李樹偉,王小紅,何藝,潘建章;鈹試劑共振光散射光譜法測定蛋白質的研究[J];儀器儀表與分析監(jiān)測;2003年03期

6 李樹偉,蘇小東,王小紅,潘建章,何藝;共振光散射光譜法測定痕量氯離子[J];化學研究與應用;2004年04期

7 王峰,楊景和,吳霞,劉淑芳;靈敏的共振光散射測定核酸的新方法[J];山東大學學報(理學版);2004年06期

8 梁榕源;;共振光散射測定汞[J];環(huán)境科學與技術;2006年03期

9 陳紹芬;李原芳;黃承志;胡泊;;木質素桃紅與蛋白質作用的共振光散射研究[J];分析試驗室;2006年05期

10 仲慧;;共振光散射光譜法測定微量蛋白質[J];淮陰師范學院學報(自然科學版);2006年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 于菲;熊家悅;李娜;劉鋒;李克安;;囊泡中水溶性探針的共振光散射研究[A];第十五屆全國分子光譜學術報告會論文集[C];2008年

2 杜保安;李正平;;以金納米粒子為探針的均相共振光散射免疫分析[A];第八屆全國發(fā)光分析暨動力學分析學術研討會論文集[C];2005年

3 陳義;韓志強;齊莉;;共振光散射分析與檢測方法[A];第十五次全國色譜學術報告會文集（上冊）[C];2005年

4 成永強;李正平;石生勛;;鐵納米粒子共振光散射測定納克級核酸[A];第二屆全國微全分析系統(tǒng)學術會議論文摘要集[C];2004年

5 陳旭東;周菊英;;共振光散射方法研究間規(guī)聚苯乙烯凝膠熔融過程結構演變[A];2011年全國高分子學術論文報告會論文摘要集[C];2011年

6 侯曉莉;董川;;甲基藍與人血清白蛋白相互作用共振光散射光譜特性研究[A];中國化學會第十三屆有機分析與生物分析學術會議論文集[C];2005年

7 龍云飛;李原芳;黃承志;;吖啶黃共振光散射信號放大法檢測寡核苷酸序列[A];第八屆全國發(fā)光分析暨動力學分析學術研討會論文集[C];2005年

8 王粵博;吳霞;楊景和;欒玉霞;孫姝娜;;間甲酚紫-DNA體系共振光散射的研究[A];第十二屆全國分子光譜學學術會議論文集[C];2002年

9 潘宏程;毛昌杰;陶仙聰;朱俊杰;;氨基多羧酸修飾Ag_2S納米粒子用于共振光散射測定蛋白質[A];中國化學會第二十五屆學術年會論文摘要集（下冊）[C];2006年

10 周海平;吳霞;徐巍;劉瀟_g;楊景和;;納米銀-Al~(3+)-核酸體系共振光散射增強效應及其分析應用[A];中國化學會第26屆學術年會分析化學分會場論文集[C];2008年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 李娟;共振光散射光譜法在生物大分子檢測中的應用研究[D];吉林大學;2009年

2 王惠英;光散射技術及其在藥物生物大分子分析中的應用研究[D];西南大學;2007年

3 高德江;蛋白質的光譜法研究[D];吉林大學;2008年

4 陳小明;核酸在三元體系中的共振光散射光譜性質的研究與應用[D];湘潭大學;2005年

5 吳霞;葫蘆脲和藥物與生物大分子相互作用及分析應用[D];山東大學;2006年

6 陳展光;共振光散射技術測定生物大分子的新方法[D];中南大學;2005年

7 孫少凱;免標記光學探針和多模態(tài)成像探針的構建[D];南開大學;2013年

8 陳艷華;高分子化合物的電化學性質及在蛋白測定中的應用[D];吉林大學;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 牧丹;蛋白質的共振光散射光譜法研究[D];吉林大學;2009年

2 刁秀玲;八肋游仆蟲中心蛋白的聚集與磷酸化[D];山西大學;2014年

3 王瑜;共振光散射探針技術靈敏檢測生物及藥物分子[D];長春師范大學;2016年

4 侯怡寧;基于共振光散射和熒光技術構建納米傳感器的研究[D];聊城大學;2017年

5 杜娟;荷正電聚合物為探針共振光散射光譜法檢測生物大分子[D];西南大學;2009年

6 王雪;基于共振光散射光譜法對表面活性劑和小分子藥物測定的研究[D];吉林大學;2011年

7 王照麗;共振光散射光譜法在環(huán)境分析中的應用研究[D];四川師范大學;2002年

8 段新瑞;半胱氨酸和谷胱甘肽的納米粒子共振光散射探針研究[D];河北大學;2006年

9 方芳;花菁染料的共振光散射研究及分析應用[D];安徽師范大學;2006年

10 薛蓓;共振光散射新方法定量分析蛋白質[D];蘭州大學;2008年

，

本文編號：1281583