本文關(guān)鍵詞：基于質(zhì)譜的疾病標(biāo)記物高靈敏度生物傳感新方法研究

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【摘要】：近年來(lái),生物傳感與生化分析新方法的研究進(jìn)展,極大地推動(dòng)了分析化學(xué)與生命科學(xué)的學(xué)科發(fā)展,在分析化學(xué)和生命科學(xué)的交叉領(lǐng)域,無(wú)論在科學(xué)研究方面還是實(shí)際應(yīng)用都發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。質(zhì)譜技術(shù)是近些年來(lái)發(fā)展迅速的生物分析技術(shù)之一。質(zhì)譜作為生物活性分子的檢測(cè)手段,具有多種優(yōu)點(diǎn):高靈敏度,可測(cè)定納摩爾以下物質(zhì)的量;快速,數(shù)分鐘內(nèi)即可完成測(cè)試;能同時(shí)提供精確分子質(zhì)量和結(jié)構(gòu)信息;既可以定性分析,也可以用于定量分析;有效地與各種色譜分離技術(shù)聯(lián)用。質(zhì)譜的特點(diǎn)可以概括為靈敏、快速、專一、高通量,充分展示了質(zhì)譜比其它方法優(yōu)越。本論文以質(zhì)譜為研究平臺(tái),建立了多種生物傳感新方法。以具有重要生物功能和研究意義以及重大疾病相關(guān)的生物標(biāo)志物為研究對(duì)象,發(fā)展了一系列簡(jiǎn)單、快速、成本低、穩(wěn)定性好,且具有高靈敏度、高選擇性和高通量的新型生物傳感方法。研究論文的主要內(nèi)容如下:第2章提出了DNA目標(biāo)序列碎片化質(zhì)譜檢測(cè)DNA甲基化水平的方法。無(wú)需經(jīng)過(guò)鏈擴(kuò)增方法,將目標(biāo)DNA鏈水解后釋放出單個(gè)堿基,單個(gè)堿基的質(zhì)譜靈敏度遠(yuǎn)高于DNA鏈的質(zhì)譜靈敏度。納升電噴霧離子源(Nano ESI)的流速遠(yuǎn)低于毫升/分鐘,離子化效率同時(shí)得到大大提高。結(jié)合Nano ESI,DNA水解物由流動(dòng)注射直接進(jìn)樣并質(zhì)譜檢測(cè),5-甲基胞嘧啶(5m C)的檢出限達(dá)0.11 p M。采用經(jīng)濟(jì)的甲酸水解法,水解效率高,便于實(shí)現(xiàn)。DNA水解物混合溶液無(wú)需經(jīng)過(guò)色譜分離即可高靈敏度檢測(cè),實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程簡(jiǎn)單,快捷。以前列腺癌相關(guān)基因的Cp G島特定序列為研究對(duì)象,通過(guò)質(zhì)譜準(zhǔn)確測(cè)定了20個(gè)臨床組織樣本的甲基化水平。第3章將目標(biāo)序列碎片化質(zhì)譜檢測(cè)的方法應(yīng)用到DNA重復(fù)序列拷貝數(shù)的檢測(cè)中。重復(fù)序列的動(dòng)態(tài)突變不僅可以發(fā)生在上代的生殖細(xì)胞中從而遺傳至下一代,也可在當(dāng)代的體細(xì)胞中發(fā)生突變。研究已發(fā)現(xiàn),重復(fù)序列的動(dòng)態(tài)突變與多種神經(jīng)性疾病相關(guān),是當(dāng)前研究熱點(diǎn)之一。利用PCR擴(kuò)增方法提高目標(biāo)重復(fù)序列的濃度,PCR引物上標(biāo)記生物素。鏈霉親和素磁珠與PCR產(chǎn)物中的生物素結(jié)合,目標(biāo)重復(fù)序列被磁珠捕獲純化。隨后,目標(biāo)重復(fù)序列從磁珠上釋放下來(lái),甲酸水解。得到的水解物以質(zhì)譜檢測(cè),胞嘧啶堿基的檢測(cè)限為18.23 f M。測(cè)定單個(gè)CAG拷貝數(shù)時(shí),所需基因組DNA最小量為0.07μg,完全滿足臨床檢測(cè)要求。第4章以脂質(zhì)體納米粒子對(duì)蛋白質(zhì)疾病標(biāo)記物進(jìn)行標(biāo)記,實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的高靈敏度免疫質(zhì)譜檢測(cè)。蛋白質(zhì)疾病標(biāo)記物在臨床醫(yī)學(xué)上具有非常重要的作用,是指示疾病發(fā)生、疾病狀態(tài)以及疾病變化的重要指標(biāo)。但是一些蛋白質(zhì)含量非常低,特別是在血液、尿液等基質(zhì)復(fù)雜的樣品中,檢測(cè)難度大。磷脂酰膽堿類磷脂易于電離,質(zhì)譜靈敏度高。將其制備成脂質(zhì)體,并對(duì)目標(biāo)蛋白質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記編碼,不僅可以對(duì)目標(biāo)蛋白進(jìn)行信號(hào)放大,也可以同時(shí)檢測(cè)多組分目標(biāo)蛋白質(zhì)。通過(guò)磁珠捕獲臨床樣本中待測(cè)蛋白質(zhì),并加入已標(biāo)記檢測(cè)抗體的脂質(zhì)體,得到免疫夾心復(fù)合物。無(wú)需移去磁珠,以基質(zhì)輔助激光解吸-飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(MALDI-TOF)直接檢測(cè)磁珠上的脂質(zhì)體,從而得知目標(biāo)蛋白質(zhì)的濃度。前列腺特異性抗原(PSA)與癌胚抗原(CEA)的檢出限分別為0.03 ng/m L和0.2 ng/m L,能夠有效區(qū)分臨床正常值與異常值,在臨床樣本的檢測(cè)中也證實(shí)了方法的可行性。質(zhì)譜提供的精確質(zhì)量數(shù)提高了對(duì)蛋白質(zhì)的鑒定能力,避免了酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)所存在的假陽(yáng)性結(jié)果。第5章開發(fā)了目標(biāo)核酸的超靈敏質(zhì)譜計(jì)數(shù)檢測(cè)方法。在疾病癥狀尚未出現(xiàn)前,人體中已存在極微量的核酸生物標(biāo)記物,是臨床上極為重要的診斷指標(biāo)。但是,現(xiàn)有的分析方法難以檢測(cè)到超低含量的核酸標(biāo)記物。可見(jiàn),建立超靈敏的核酸檢測(cè)方法顯得尤為迫切以及重要。脂質(zhì)體具有信號(hào)放大功能,單個(gè)脂質(zhì)體產(chǎn)生一個(gè)質(zhì)譜信號(hào)峰。磁珠捕獲目標(biāo)核酸后,利用脂質(zhì)體對(duì)目標(biāo)核酸進(jìn)行標(biāo)記,一個(gè)脂質(zhì)體對(duì)應(yīng)一條核酸鏈。光照條件下,捕獲鏈上的光裂解基團(tuán)發(fā)生斷裂,脂質(zhì)體從磁珠上釋放出來(lái)。利用質(zhì)譜對(duì)脂質(zhì)體進(jìn)行計(jì)數(shù)分析,進(jìn)而得知目標(biāo)核酸鏈的數(shù)量。所建立的方法實(shí)現(xiàn)了單分子水平核酸鏈(10-18 M)的檢測(cè),可以應(yīng)用到超低含量核酸生物標(biāo)記物的檢測(cè)。文中檢測(cè)了臨床樣本中丙肝(HCV)病毒的RNA拷貝數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O657.63;TP212.3

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李金英;王凡;趙永剛;郭冬發(fā);崔海平;肖國(guó)平;;激光質(zhì)譜的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J];原子能科學(xué)技術(shù);2012年10期

2 A. L. Bareingame;龍耀庭;;5、質(zhì)譜在環(huán)境有機(jī)分析中的應(yīng)用[J];環(huán)境污染分析譯文集;1980年09期

3 李鐘敏;質(zhì)譜-質(zhì)譜技術(shù)及其應(yīng)用(一)[J];質(zhì)譜學(xué)雜志;1984年01期

4 李鐘敏;質(zhì)譜—質(zhì)譜技術(shù)及其應(yīng)用(二)[J];質(zhì)譜學(xué)雜志;1984年02期

5 李鐘敏,鄧林,梁漢東,王培榮;串聯(lián)質(zhì)譜的應(yīng)用(英文)[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);1990年S1期

6 趙墨田;同位素質(zhì)譜和無(wú)機(jī)質(zhì)譜[J];分析試驗(yàn)室;1995年01期

7 趙善楷，鐘峰;樣品化學(xué)環(huán)境對(duì)激光質(zhì)譜的影響[J];分析測(cè)試學(xué)報(bào);1995年05期

8 趙墨田;同位素質(zhì)譜和無(wú)機(jī)質(zhì)譜[J];分析試驗(yàn)室;1997年01期

9 孔祥文,張靜;串聯(lián)質(zhì)譜在商品染料及助劑分析中的應(yīng)用[J];染料工業(yè);1997年01期

10 ;質(zhì)譜分會(huì)第六屆全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)會(huì)議紀(jì)要[J];質(zhì)譜學(xué)報(bào);2001年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 聶玲清;紀(jì)紅玲;;電感耦合等離子體磁質(zhì)譜法測(cè)定無(wú)塵產(chǎn)品中痕量氯[A];2005年全國(guó)無(wú)機(jī)質(zhì)譜、同位素質(zhì)譜和質(zhì)譜儀器學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2005年

2 楊立;劉孟德;;質(zhì)譜法海水重金屬元素在線測(cè)量系統(tǒng)[A];2009重金屬污染監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及修復(fù)技術(shù)高級(jí)研討會(huì)論文集[C];2009年

3 肖維強(qiáng);黃桂穎;戴宏芬;陳悅嬌;黃炳雄;馬應(yīng)丹;王曉容;;RP-HPLC法測(cè)定水果中蛇麻醇酯含量方法的初步研究[A];科技與創(chuàng)新——廣東園藝科技論文集（廣東省園藝學(xué)會(huì)第九次會(huì)員大會(huì)暨學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集）[C];2010年

4 謝圣高;李剛;王立軒;寧勇;原厚;青山俊文;;飛行質(zhì)譜法測(cè)定血清腦硫苷脂[A];中醫(yī)藥生物化學(xué)與分子生物學(xué)通訊[C];2008年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 龔曉云;質(zhì)譜單細(xì)胞分析方法的建立及其應(yīng)用[D];清華大學(xué);2015年

2 陳穎茜;基于質(zhì)譜成像的人鼻咽癌代謝組學(xué)研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2016年

3 林向成;基于質(zhì)譜的疾病標(biāo)記物高靈敏度生物傳感新方法研究[D];湖南大學(xué);2016年

4 張良曉;氣相色譜—質(zhì)譜定性定量分析新方法研究[D];中南大學(xué);2011年

5 馬瀟瀟;基于敞開式離子源的質(zhì)譜在線反應(yīng)監(jiān)測(cè)方法研究[D];清華大學(xué);2012年

6 周曉榮;電子自旋共振和質(zhì)譜在化學(xué)電源研究中的應(yīng)用[D];武漢大學(xué);2004年

7 張瑞萍;分子間弱相互作用的冷噴霧質(zhì)譜以及幾種有機(jī)分子的質(zhì)譜裂解反應(yīng)研究[D];中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué);2004年

8 拓飛;發(fā)展~（182）Hf的加速器質(zhì)譜測(cè)量技術(shù)[D];蘭州大學(xué);2008年

9 趙景紅;特殊樣品預(yù)處理與氣相色譜/質(zhì)譜在線聯(lián)用技術(shù)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（大連化學(xué)物理研究所）;2006年

10 喻凌寒;液相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用在食品和臨床檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（廣州地球化學(xué)研究所）;2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳培琳;正電子發(fā)射斷層顯像與質(zhì)譜成像互補(bǔ)結(jié)合尋找腫瘤相關(guān)分子標(biāo)志物初探[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2015年

2 張娟;質(zhì)譜技術(shù)對(duì)羊絨的鑒定方法探究[D];北京服裝學(xué)院;2016年

3 湯惠芬;新型質(zhì)譜電離方法的改進(jìn)及其在細(xì)胞分析中的應(yīng)用[D];南京大學(xué);2016年

4 李喜玲;人體指甲中尿酸定量方法的建立及硫代脯氨酸結(jié)構(gòu)同位素標(biāo)記新型質(zhì)譜衍生化試劑的開發(fā)[D];延邊大學(xué);2016年

5 王陳璐;大氣壓電離源質(zhì)譜中碳硫鍵斷裂反應(yīng)研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2016年

6 葉茂;肽圖結(jié)合質(zhì)譜篩選名貴中藥阿膠的特異性肽段與鑒定研究[D];成都中醫(yī)藥大學(xué);2016年

7 魏京楠;MscL表達(dá)純化及其寡聚態(tài)的質(zhì)譜解析[D];南京理工大學(xué);2017年

8 羅小;通過(guò)確定初始電離位點(diǎn)來(lái)預(yù)測(cè)吲哚類生物堿的質(zhì)譜特征裂解規(guī)律[D];中南大學(xué);2011年

9 王梅杰;酸性氨基酸在多肽質(zhì)譜裂解中作用的研究[D];山東大學(xué);2012年

10 張鵬軍;堿性氨基酸在多肽質(zhì)譜斷裂中作用機(jī)理的研究[D];山東大學(xué);2012年

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