基于LPLE的新型VEGF 165 阻抗傳感器研究
發(fā)布時間:2021-06-24 06:12
隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和人口老齡化進(jìn)程的加快,以及環(huán)境污染與不良生活方式等的不斷累積,腫瘤發(fā)生和發(fā)展的形勢日顯嚴(yán)峻,防治惡性腫瘤在我國也越來越不容忽視。惡性腫瘤的生長離不開血管的生成,而血管內(nèi)皮生長因子165(vascular endothelial growth factor 165,VEGF165)是腫瘤血管生成的主要調(diào)節(jié)因子,常在血管期異常快速侵襲性發(fā)展的腫瘤細(xì)胞中過表達(dá),影響淋巴管新生和腫瘤的轉(zhuǎn)移,故對VEGF165的檢測顯得格外重要。雖然目前已有多種VEGF165檢測方法,但如何更簡便快速、高效靈敏和低成本地進(jìn)行檢測仍然是研究者不斷探究的方向。基于此,本文提出了一種基于新型線點(diǎn)線電極(line-pad-line electrode,LPLE)和DNA適體識別的阻抗傳感器。其主要是利用新型LPLE電極的幾何特性,VEGF165蛋白與DNA適體特異性作用后,致使LPLE電極界面性質(zhì)發(fā)生變化,引起阻抗變化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對VEGF165的檢測。本文構(gòu)建了一種新型的VEGF1...
【文章來源】:重慶醫(yī)科大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
基于發(fā)光法的VEGF165檢測原理圖
重慶醫(yī)科大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文12存在情況下,適體從電極表面釋放出來并形成適體-VEGF165復(fù)合物,DNA雙鏈在T7核酸外切酶作用下裂解,通過形成G-四鏈體/血紅素DNA酶有效地淬滅了ECL信號,可根據(jù)其發(fā)光程度降低程度檢測VEGF165濃度。但發(fā)光體系由于發(fā)光試劑形成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)存在電子傳遞和能量損失等問題,大大增加了傳感操作的實(shí)驗(yàn)難度和測定誤差,使得發(fā)光傳感策略在VEGF165蛋白檢測方面的應(yīng)用也有一定程度的限制。2.1.2熒光生物傳感器由于熒光檢測技術(shù)的高靈敏度、良好重復(fù)性以及快檢測速度的特點(diǎn)[38],成為VEGF165檢測應(yīng)用最常見的光學(xué)檢測技術(shù)之一。熒光傳感器的分析原理是通過把識別到的生物信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的熒光信號輸出[39],并基于檢測的熒光信號強(qiáng)度變化來實(shí)現(xiàn)對VEGF165蛋白的定性或定量的分析。它是利用其自身熒光或者是與熒光物質(zhì)作用后的一種測量方法,主要分為兩類。一類是反應(yīng)呈熒光淬滅現(xiàn)象的熒光團(tuán)[40],常見的有:熒光素、羅丹明和氟硼二吡咯等;另一類是反應(yīng)呈聚集誘導(dǎo)發(fā)光的發(fā)光材料[41],例如量子點(diǎn)、金屬納米粒子(納米金)、石墨烯量子點(diǎn)和碳點(diǎn)等。圖1.2熒光生物傳感器的VEGF165檢測實(shí)驗(yàn)原理圖Fig.1.2Principlediagramoffluorescence-basedbiosensorforVEGF165detection如圖1.2是基于熒光的VEGF165檢測示意圖,沒有靶標(biāo)結(jié)合時,DNA組裝體無法進(jìn)行等溫?cái)U(kuò)增行為,加入VEGF165后,觸發(fā)DNA組裝結(jié)構(gòu)中適體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換
重慶醫(yī)科大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文13和啟動等溫?cái)U(kuò)增反應(yīng)以產(chǎn)生單鏈DNA(3),后單鏈DNA與熒光/猝滅劑標(biāo)記的探針進(jìn)行DNA鏈置換反應(yīng),可以通過反應(yīng)后的熒光信號強(qiáng)度增加來提供VEGF165的分析信號,從而實(shí)現(xiàn)VEGF165的測量。但熒光標(biāo)記中熒光染料仍然具有易受外部環(huán)境影響的局限性,其熒光檢測的靈敏度也受到影響,因此,在熒光傳感應(yīng)用方面還有待改進(jìn)。2.1.3比色生物傳感器比色技術(shù)的檢測方法,一般是基于顯色物質(zhì)的顏色改變或者由化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的狀態(tài)(顏色)變化的原理來間接地測量VEGF165濃度。在比色反應(yīng)過程中,用肉眼即可在目標(biāo)分析物存在下立即觀察到顏色變化,而無需任何測量設(shè)備[42]。該方法使用簡單,靈敏度高,可以在純水相中有較好的檢測應(yīng)用。而雜交鏈反應(yīng)(hybridchainreaction,HCR)由于其操作簡單,靈敏度高和等溫下擴(kuò)增效率好的特點(diǎn)[43,44],在比色傳感應(yīng)用中受到廣大科研者的青睞。圖1.3比色法測量VEGF165的傳感原理圖Fig.1.3ThesensingprincipleofVEGF165detectionbycolorimetricmethodWu等[45]基于金納米顆粒(goldnanocomposite,GNPs)和靶誘導(dǎo)的適體酶活化制作了一個簡單易操作的檢測VEGF165比色傳感器,如圖1.3示。在VEGF165蛋白存在的情況下,設(shè)計(jì)的DNA連接物被裂解為兩個無法交聯(lián)GNPs的片段,GNPs溶液一直呈現(xiàn)紅色。而在無VEGF165結(jié)合的情況下,GNPs溶液由紅色轉(zhuǎn)為藍(lán)色,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]危險廢物處理和掩埋場污染的整體危害分析[J]. 陳歆. 節(jié)能與環(huán)保. 2019(07)
[2]原發(fā)性肝癌肝動脈化療栓塞治療前后血清血管內(nèi)皮生長因子與CT灌注參數(shù)的相關(guān)性分析[J]. 付彩文,王文蘭,張曉紅,齊國海. 肝臟. 2018(06)
[3]白細(xì)胞介素-33和血管內(nèi)皮生長因子C在胃癌中的表達(dá)及臨床意義[J]. 夏兵祥,李凡,徐健,袁振華,鄭蘇文,張業(yè)偉. 重慶醫(yī)學(xué). 2017(15)
[4]核酸等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)在電化學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用[J]. 李曉璐,郭晶,翟倩,易鋼. 化學(xué)通報. 2016(12)
[5]菊科植物對土壤重金屬污染的修復(fù)研究[J]. 盧宇平. 河北農(nóng)機(jī). 2016(11)
[6]Electrochemical aptasensor for the detection of vascular endothelial growth factor(VEGF) based on DNA-templated Ag/Pt bimetallic nanoclusters[J]. Xian-Ming Fu,Zhi-Jing Liu,Shu-Xian Cai,Yan-Ping Zhao,Dong-Zhi Wu,Chun-Yan Li,Jing-Hua Chen. Chinese Chemical Letters. 2016(06)
[7]Cancer prevention and control: alarming challenges in China[J]. Ann M.Bode,Zigang Dong,Hongyang Wang. National Science Review. 2016(01)
[8]Mechanisms of hepatocellular carcinoma and challenges and opportunities for molecular targeted therapy[J]. Chuan Chen,Ge Wang. World Journal of Hepatology. 2015(15)
[9]食管癌放療前后血清血管內(nèi)皮生長因子水平的變化[J]. 鮑啟德,劉敏,孫李凌,周利霞,張海鵬,劉軍清,張建華,王強(qiáng),崔月龍. 腫瘤基礎(chǔ)與臨床. 2015(01)
[10]結(jié)直腸癌患者門靜脈血中血管內(nèi)皮生長因子濃度與肝轉(zhuǎn)移的關(guān)系[J]. 林道浙,鄭一雙,李克誠,陳積賢,余銘,吳偉力,張仁虎,梁美珍,林肖,賀新偉. 上海醫(yī)學(xué). 2011(12)
碩士論文
[1]血管內(nèi)皮生長因子血清水平、基因位點(diǎn)+936C/T多態(tài)與非小細(xì)胞肺癌的相關(guān)性研究[D]. 齊迎松.承德醫(yī)學(xué)院 2015
[2]新型聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料及芳環(huán)取代的吩嗪衍生物的合成及其性能研究[D]. 唐凡晟.華東理工大學(xué) 2014
本文編號:3246539
【文章來源】:重慶醫(yī)科大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
基于發(fā)光法的VEGF165檢測原理圖
重慶醫(yī)科大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文12存在情況下,適體從電極表面釋放出來并形成適體-VEGF165復(fù)合物,DNA雙鏈在T7核酸外切酶作用下裂解,通過形成G-四鏈體/血紅素DNA酶有效地淬滅了ECL信號,可根據(jù)其發(fā)光程度降低程度檢測VEGF165濃度。但發(fā)光體系由于發(fā)光試劑形成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)存在電子傳遞和能量損失等問題,大大增加了傳感操作的實(shí)驗(yàn)難度和測定誤差,使得發(fā)光傳感策略在VEGF165蛋白檢測方面的應(yīng)用也有一定程度的限制。2.1.2熒光生物傳感器由于熒光檢測技術(shù)的高靈敏度、良好重復(fù)性以及快檢測速度的特點(diǎn)[38],成為VEGF165檢測應(yīng)用最常見的光學(xué)檢測技術(shù)之一。熒光傳感器的分析原理是通過把識別到的生物信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的熒光信號輸出[39],并基于檢測的熒光信號強(qiáng)度變化來實(shí)現(xiàn)對VEGF165蛋白的定性或定量的分析。它是利用其自身熒光或者是與熒光物質(zhì)作用后的一種測量方法,主要分為兩類。一類是反應(yīng)呈熒光淬滅現(xiàn)象的熒光團(tuán)[40],常見的有:熒光素、羅丹明和氟硼二吡咯等;另一類是反應(yīng)呈聚集誘導(dǎo)發(fā)光的發(fā)光材料[41],例如量子點(diǎn)、金屬納米粒子(納米金)、石墨烯量子點(diǎn)和碳點(diǎn)等。圖1.2熒光生物傳感器的VEGF165檢測實(shí)驗(yàn)原理圖Fig.1.2Principlediagramoffluorescence-basedbiosensorforVEGF165detection如圖1.2是基于熒光的VEGF165檢測示意圖,沒有靶標(biāo)結(jié)合時,DNA組裝體無法進(jìn)行等溫?cái)U(kuò)增行為,加入VEGF165后,觸發(fā)DNA組裝結(jié)構(gòu)中適體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換
重慶醫(yī)科大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文13和啟動等溫?cái)U(kuò)增反應(yīng)以產(chǎn)生單鏈DNA(3),后單鏈DNA與熒光/猝滅劑標(biāo)記的探針進(jìn)行DNA鏈置換反應(yīng),可以通過反應(yīng)后的熒光信號強(qiáng)度增加來提供VEGF165的分析信號,從而實(shí)現(xiàn)VEGF165的測量。但熒光標(biāo)記中熒光染料仍然具有易受外部環(huán)境影響的局限性,其熒光檢測的靈敏度也受到影響,因此,在熒光傳感應(yīng)用方面還有待改進(jìn)。2.1.3比色生物傳感器比色技術(shù)的檢測方法,一般是基于顯色物質(zhì)的顏色改變或者由化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的狀態(tài)(顏色)變化的原理來間接地測量VEGF165濃度。在比色反應(yīng)過程中,用肉眼即可在目標(biāo)分析物存在下立即觀察到顏色變化,而無需任何測量設(shè)備[42]。該方法使用簡單,靈敏度高,可以在純水相中有較好的檢測應(yīng)用。而雜交鏈反應(yīng)(hybridchainreaction,HCR)由于其操作簡單,靈敏度高和等溫下擴(kuò)增效率好的特點(diǎn)[43,44],在比色傳感應(yīng)用中受到廣大科研者的青睞。圖1.3比色法測量VEGF165的傳感原理圖Fig.1.3ThesensingprincipleofVEGF165detectionbycolorimetricmethodWu等[45]基于金納米顆粒(goldnanocomposite,GNPs)和靶誘導(dǎo)的適體酶活化制作了一個簡單易操作的檢測VEGF165比色傳感器,如圖1.3示。在VEGF165蛋白存在的情況下,設(shè)計(jì)的DNA連接物被裂解為兩個無法交聯(lián)GNPs的片段,GNPs溶液一直呈現(xiàn)紅色。而在無VEGF165結(jié)合的情況下,GNPs溶液由紅色轉(zhuǎn)為藍(lán)色,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]危險廢物處理和掩埋場污染的整體危害分析[J]. 陳歆. 節(jié)能與環(huán)保. 2019(07)
[2]原發(fā)性肝癌肝動脈化療栓塞治療前后血清血管內(nèi)皮生長因子與CT灌注參數(shù)的相關(guān)性分析[J]. 付彩文,王文蘭,張曉紅,齊國海. 肝臟. 2018(06)
[3]白細(xì)胞介素-33和血管內(nèi)皮生長因子C在胃癌中的表達(dá)及臨床意義[J]. 夏兵祥,李凡,徐健,袁振華,鄭蘇文,張業(yè)偉. 重慶醫(yī)學(xué). 2017(15)
[4]核酸等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)在電化學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用[J]. 李曉璐,郭晶,翟倩,易鋼. 化學(xué)通報. 2016(12)
[5]菊科植物對土壤重金屬污染的修復(fù)研究[J]. 盧宇平. 河北農(nóng)機(jī). 2016(11)
[6]Electrochemical aptasensor for the detection of vascular endothelial growth factor(VEGF) based on DNA-templated Ag/Pt bimetallic nanoclusters[J]. Xian-Ming Fu,Zhi-Jing Liu,Shu-Xian Cai,Yan-Ping Zhao,Dong-Zhi Wu,Chun-Yan Li,Jing-Hua Chen. Chinese Chemical Letters. 2016(06)
[7]Cancer prevention and control: alarming challenges in China[J]. Ann M.Bode,Zigang Dong,Hongyang Wang. National Science Review. 2016(01)
[8]Mechanisms of hepatocellular carcinoma and challenges and opportunities for molecular targeted therapy[J]. Chuan Chen,Ge Wang. World Journal of Hepatology. 2015(15)
[9]食管癌放療前后血清血管內(nèi)皮生長因子水平的變化[J]. 鮑啟德,劉敏,孫李凌,周利霞,張海鵬,劉軍清,張建華,王強(qiáng),崔月龍. 腫瘤基礎(chǔ)與臨床. 2015(01)
[10]結(jié)直腸癌患者門靜脈血中血管內(nèi)皮生長因子濃度與肝轉(zhuǎn)移的關(guān)系[J]. 林道浙,鄭一雙,李克誠,陳積賢,余銘,吳偉力,張仁虎,梁美珍,林肖,賀新偉. 上海醫(yī)學(xué). 2011(12)
碩士論文
[1]血管內(nèi)皮生長因子血清水平、基因位點(diǎn)+936C/T多態(tài)與非小細(xì)胞肺癌的相關(guān)性研究[D]. 齊迎松.承德醫(yī)學(xué)院 2015
[2]新型聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料及芳環(huán)取代的吩嗪衍生物的合成及其性能研究[D]. 唐凡晟.華東理工大學(xué) 2014
本文編號:3246539
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