本文選題：Bcl-2　切入點(diǎn)：Bax　出處：《南京大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：癌癥已經(jīng)成為人類健康的主要威脅之一。癌細(xì)胞與正常細(xì)胞不同,有無(wú)限增殖、可轉(zhuǎn)化和易轉(zhuǎn)移三大特點(diǎn),能夠無(wú)限增殖并破壞正常的細(xì)胞組織。癌癥的早期診斷與治療是提高癌癥患者生存率的關(guān)鍵,一直是相關(guān)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。但是傳統(tǒng)的診療技術(shù)通常存在在診斷過(guò)程中出現(xiàn)假陽(yáng)性或在癌癥給藥治療過(guò)程中產(chǎn)生毒副作用等缺點(diǎn)。電化學(xué)傳感技術(shù)是一種將電化學(xué)響應(yīng)與生物分子識(shí)別技術(shù)結(jié)合的技術(shù),具有裝置簡(jiǎn)單、成本低廉、靈敏度高及穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),因此在檢測(cè)癌癥相關(guān)生物分子方面受到廣泛關(guān)注。另一方面,納米材料由于其尺寸小,生物相容性好,獨(dú)特物理化學(xué)性質(zhì),易修飾等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于臨床診療,藥物分析,能源和環(huán)境等領(lǐng)域。本論文正是基于以上研究背景,開(kāi)發(fā)新型功能化的納米材料,將其應(yīng)用于電化學(xué)生物傳感領(lǐng)域,并探索了其在癌癥的早期診斷和治療中的應(yīng)用。主要內(nèi)容如下:1.通過(guò)雙標(biāo)記的電化學(xué)免疫傳感器同時(shí)檢測(cè)癌細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)因子Bcl-2和BaxBcl-2家族在細(xì)胞凋亡調(diào)控中有重要的作用。其中,Bcl-2和Bax常被用于監(jiān)控癌細(xì)胞凋亡以及評(píng)估抗癌藥物藥效。本工作設(shè)計(jì)了一種新型的雙標(biāo)記免疫夾心電化學(xué)傳感器用于同時(shí)檢測(cè)癌細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)因子Bcl-2和Bax。首先將還原氧化石墨烯(RGO)懸浮液滴涂在玻碳電極(GC)表面,形成RGO基底,用于固定兩種蛋白的捕獲抗體(anti-Bcl-2 I和anti-Bax I)。用BSA封閉電極上多余的活性位點(diǎn)后,電極可捕獲Bcl-2和Bax抗原蛋白,并進(jìn)一步捕獲Bcl-2和Bax信號(hào)抗體。信號(hào)抗體可以提前制備。首先將介孔二氧化硅(SmS)的表面分別連接CdSeTe@CdS量子點(diǎn)(QDs)和Ag納米簇(NCs),再分別連接Bcl-2信號(hào)抗體(anti-Bcl-2II)和Bax信號(hào)抗體(anti-Bax Ⅱ),得到兩種蛋白對(duì)應(yīng)的信號(hào)探針(anti-Bcl-2 Ⅱ-Cd-SmS和anti-Bax Ⅱ-Ag-SmS)。接下來(lái)將構(gòu)建好的傳感電極浸于酸性溶液中,得到含有Ag+和Cd2+的溶液,利用陽(yáng)極溶出伏安法(ASV)檢測(cè)該溶液中的離子濃度。Bax和Bcl-2的量與Ag和Cd的氧化峰強(qiáng)度呈正比。由于信號(hào)探針顯著的信號(hào)放大作用,所構(gòu)建的電化學(xué)免疫傳感器顯示了對(duì)Bax和Bcl-2的高靈敏檢測(cè),同時(shí)具有良好重復(fù)性和穩(wěn)定性。該傳感器被進(jìn)一步用于檢測(cè)尼洛替尼處理過(guò)的K562細(xì)胞中Bax和Bcl-2的含量。結(jié)果證明本工作構(gòu)建的電化學(xué)平臺(tái)通過(guò)于Bax/Bcl-2的比值可以用于藥效和凋亡程度的評(píng)估,對(duì)癌細(xì)胞的診斷和治療具有重要意義。2.DNA聚合酶誘導(dǎo)發(fā)卡DNA自組裝,用于靶向藥物遞送及構(gòu)建電化學(xué)生物傳感器由于遵循嚴(yán)格的核酸堿基配對(duì)原則,DNA作為構(gòu)建結(jié)構(gòu)的材料基元受到廣泛關(guān)注。在本工作中,我們通過(guò)一種簡(jiǎn)單的DNA聚合酶介導(dǎo)的發(fā)卡DNA自組裝(PDHA)方法,得到一種多功能DNA納米材料并證明其在多方面有應(yīng)用前景,如生物醫(yī)藥和生物傳感。反應(yīng)體系中包含兩種發(fā)卡DNA,一旦加入連有適配體的引發(fā)鏈,不活潑的發(fā)卡DNA會(huì)在DNA聚合酶作用下被激活,最終生長(zhǎng)成適配體修飾的DNA納米自主裝結(jié)構(gòu)(AptNAs)。通過(guò)AptNAs與熒光基團(tuán)和藥物(Dox)作用,我們可以將其用于靶向癌細(xì)胞,實(shí)現(xiàn)藥物遞送。結(jié)果證明該DNA納米材料具有高載藥量及好的生物相容性。我們進(jìn)一步將PDHA用于構(gòu)建無(wú)標(biāo)記的生物傳感平臺(tái)來(lái)檢測(cè)microRNA-21(miR-21)。通過(guò)微分伏安法(DPV)檢測(cè)到的電流強(qiáng)度與miR-21呈正比。該生物傳感器顯示了對(duì)miR-21的高靈敏檢測(cè),檢測(cè)限低至0.75 fM,檢測(cè)范圍為8個(gè)數(shù)量級(jí)。同時(shí)還表現(xiàn)了良好的重現(xiàn)性、特異性及穩(wěn)定性。而且可以進(jìn)一步用于檢測(cè)MCF-7細(xì)胞中的miR-21實(shí)際含量。證明該DNA納米自組裝材料不僅在癌癥治療在癌癥診斷方面也有潛在的應(yīng)用前景。
[Abstract]:Cancer has become one of the major threats to human health. Different cancer cells and normal cells, unlimited proliferation, transformation and metastasis three characteristics, can proliferate and destroy the normal tissue. Early diagnosis and treatment of cancer is the key to improve the survival rate of patients with cancer, has been a hot research field. But the traditional treatment technology usually exists in the diagnosis of false positives or to produce toxic side effects in cancer treatment process. The disadvantages of electrochemical sensing technology is a technology combining electrochemical response and molecular biology identification technology, has the simple structure, low cost, high sensitivity and good stability, so it was widely attention in the detection of cancer related molecular biological aspects. On the other hand, nano materials because of its small size, good biocompatibility, unique physical and chemical properties, easy modification, etc. Which is widely used in clinical diagnosis, drug analysis, energy and environment field. This thesis is based on the above research background, the development of new functional nano materials, its application in the field of electrochemical biosensor, and explore its application in cancer diagnosis and treatment. The main contents are as follows: 1. by double mark the electrochemical immunosensor for simultaneous detection of apoptosis regulatory factors Bcl-2 and BaxBcl-2 family plays an important role in regulating the cell apoptosis. Among them, Bcl-2 and Bax are often used for monitoring apoptosis of cancer cells and evaluate the efficacy of anticancer drugs. We design a double labeled immuno sandwich novel electrochemical sensor for the simultaneous detection of apoptosis in cancer cells regulator of Bcl-2 and Bax. for the first reduction of graphene oxide (RGO) suspension was coated on glassy carbon electrode (GC) surface, the formation of RGO substrate for fixed two protein trap The obtained antibodies (anti-Bcl-2 I and anti-Bax I). BSA closed electrode active site redundant after the electrode can capture Bcl-2 and Bax antigen, and further to capture Bcl-2 and Bax signal. The signal can advance antibody antibody preparation. The mesoporous silica (SmS) surface are respectively connected with CdSeTe@CdS quantum dots (QDs) and Ag nanoclusters (NCs), then connect the Bcl-2 signal and Bax signal (anti-Bcl-2II) antibody antibody (anti-Bax II), get the signal corresponding to the two kinds of protein probe (anti-Bcl-2 II -Cd-SmS and anti-Bax II -Ag-SmS). The next will be to build a good sensing electrode immersed in acid solution, obtained solution containing Ag+ and Cd2+ and using the method of anodic stripping voltammetry (ASV) was proportional to the strength of the oxidation peak in the solution ion concentration.Bax and the amount of Bcl-2 and Ag and Cd detection. Due to amplification of the signal probe significantly, electrochemical immunosensor built Shows a high sensitive detection of Bax and Bcl-2, and also has good repeatability and stability. The content of Bax and Bcl-2 of the sensor was further used for the detection of nilotinib treated K562 cells. The results showed that the ratio of the construction work by electrochemical platform in Bax/Bcl-2 can be used to evaluate the efficacy and the degree of apoptosis, diagnosis and treatment of cancer cells has important significance for.2.DNA polymerase Induced Hairpin DNA self-assembly for targeted drug delivery and construction of biosensors due to follow strict nucleic acid base pairing, DNA as a building material base element structure has attracted extensive attention. In this work, we assembled by issuing a simple DNA DNA polymerase mediated (PDHA) method, a multi functional DNA nano materials and demonstrate its application prospect in many aspects, such as bio pharmaceutical and biological sensing response. The Department contains two hairpin DNA, once connected with aptamer triggered chain, hairpin DNA inactive will be activated in the DNA polymerase. The final growth of DNA nano aptamer modified self assembly structure (AptNAs). By AptNAs and fluorescent group and drug (Dox), we can be used for targeting cancer cells, to achieve drug delivery. The results showed that the DNA nano materials with high loading and good biocompatibility. We will further build PDHA for biosensing platform without marker to detect microRNA-21 (miR-21). Through differential voltammetry (DPV) to detect the current intensity was proportional to the miR-21. The biosensor shows high sensitive detection of miR-21, detection limit as low as 0.75 fM, the detection range is 8 orders of magnitude. At the same time also showed good reproducibility, specificity and stability. It can be used to detect MCF-7 cells The actual content of miR-21 shows that the DNA nano self assembled materials have potential applications not only in cancer diagnosis but also in cancer diagnosis.

【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP212.3;R730.5;O657.1

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本文編號(hào)：1584412