基于核酸適配體和納米材料的鮑曼不動(dòng)桿菌檢測(cè)新方法研究
發(fā)布時(shí)間：2022-02-13 09:07
鮑曼不動(dòng)桿菌是臨床最常見(jiàn)的非發(fā)酵革蘭陰性菌,廣泛存在于醫(yī)院環(huán)境中,已成為引起呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎、血流感染、腹腔感染和術(shù)后傷口感染等院內(nèi)感染的主要病原菌之一,感染致死率高達(dá)20%。然而,現(xiàn)有檢測(cè)方法如傳統(tǒng)培養(yǎng)鑒定、質(zhì)譜分析、PCR擴(kuò)增以及基因測(cè)序等,或耗時(shí)長(zhǎng)、靈敏度低,或需要特殊儀器設(shè)備、檢測(cè)成本高,因此,亟需研發(fā)快速、靈敏、普適的鮑曼不動(dòng)桿菌檢測(cè)新方法,而隨著生物技術(shù)和納米技術(shù)的飛速發(fā)展,新型生物傳感器的出現(xiàn),為病原微生物的體外診斷帶來(lái)了契機(jī)。核酸適配體（Aptamer,Apt）是一種功能核酸,可特異性識(shí)別蛋白、核酸、藥物、代謝小分子以及病原微生物等靶標(biāo),具有結(jié)合能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高以及易于合成和修飾的優(yōu)點(diǎn),已廣泛用于構(gòu)建生物傳感器。與此同時(shí),借助納米材料例如:貴金屬材料、磁性材料、金屬有機(jī)骨架材料以及上轉(zhuǎn)化發(fā)光材料等的多功能性、良好的生物相容性以及優(yōu)越的生物活性（如催化活性、光敏活性以及抗菌活性等）,生物傳感器的分析性能得到大幅度提升,使基于核酸適配體和納米材料的適體傳感器（Aptasensor）,在臨床病原微生物檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景變得更為廣闊。但是,目前用于病原微生物檢測(cè)的適體傳感器仍存...
【文章來(lái)源】：重慶醫(yī)科大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】：129 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
經(jīng)典Cell-SELEX技術(shù)的流程圖[17]
重慶醫(yī)科大學(xué)博士研究生學(xué)位論文4.2金屬有機(jī)骨架的優(yōu)勢(shì)和特性金屬有機(jī)骨架（MetalOrganicFrameworks，MOFs）是由無(wú)機(jī)金屬離子和有機(jī)配體通過(guò)配位鍵自組裝形成的晶型雜化材料[32],[33]，由OmarM.Yaghi課題組于1995年首次合成并定義[34]。相比于金屬納米材料、碳納米材料以及磁性納米材料，MOFs納米材料具有多孔性、孔徑可調(diào)、比表面積大、功能多樣、易于修飾和表征、富含有機(jī)配體和金屬離子活性的特性（圖1.2），在生物靶標(biāo)的分離、催化、合成、降解、傳感及藥物遞送中具有廣泛的應(yīng)用前景[32],[33]。2017年，ChadA.Mirkin等[35]在JACS雜志上首次報(bào)道了采用“一步法”將單鏈寡核苷酸序列以“End-On”的方式固定于多種MOFs納米顆粒表面；其原理是利用MOFs上裸露的金屬位點(diǎn)與磷酸根中的氧原子發(fā)生共價(jià)結(jié)合的特性，借助M-O-P（金屬-氧-磷）共價(jià)鍵，將磷酸根修飾的寡核苷酸序列修飾在MOFs上，且修飾數(shù)量與MOFs上的金屬位點(diǎn)絕對(duì)數(shù)量呈正相關(guān)。這一研究為定量檢測(cè)MOFs納米材料上負(fù)載的寡核苷酸序列提供了新策略，為適體-MOF納米探針的標(biāo)準(zhǔn)化合成和精確定量修飾提供了新方法和新思路。圖1.2MOF納米粒的合成（a&c）和表面功能化（b）[32]Figure1.2Schematicrepresentationof(a)themodularsynthesisofMOFNPs,withcontroloversizeandmorphology；(b)thepostsyntheticexternalsurfacefunctionalizationwith26
率亦有差異。 Chad A. Mirkin 等[35]分別對(duì)比了 PCN-58、 PCN-222、 PCN-223、 PCN-224、UIO-66、MIL-101-Cr、 MIL-101-Fe 以及 MIL-101-Al 等 11 種鋯、鉻、鋁、鐵基 MOFs 對(duì)磷酸根修飾的寡核苷酸序列的結(jié)合效率，證實(shí)在上述常用的MOFs 中，Zr-MOFs 納米材料 UIO-66（圖 1.3）對(duì)寡核苷酸序列的結(jié)合效率最高[35]。 2018 年，國(guó)內(nèi)湖南大學(xué)譚蔚泓[46]和張曉兵[47]課題組進(jìn)一步發(fā)現(xiàn) UIO-66 對(duì)磷酸根修飾的核酸適配體的結(jié)合效率可達(dá)到 95 %及以上，并利用此特性構(gòu)建多功能適體納米探針實(shí)現(xiàn)了對(duì) HeLa 腫瘤細(xì)胞的高效靶向識(shí)別和殺傷[48]，提示 UIO-66 在構(gòu)建適體傳感器中具有潛在應(yīng)用價(jià)值。
本文編號(hào)：3622910
【文章來(lái)源】：重慶醫(yī)科大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】：129 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
經(jīng)典Cell-SELEX技術(shù)的流程圖[17]
重慶醫(yī)科大學(xué)博士研究生學(xué)位論文4.2金屬有機(jī)骨架的優(yōu)勢(shì)和特性金屬有機(jī)骨架（MetalOrganicFrameworks，MOFs）是由無(wú)機(jī)金屬離子和有機(jī)配體通過(guò)配位鍵自組裝形成的晶型雜化材料[32],[33]，由OmarM.Yaghi課題組于1995年首次合成并定義[34]。相比于金屬納米材料、碳納米材料以及磁性納米材料，MOFs納米材料具有多孔性、孔徑可調(diào)、比表面積大、功能多樣、易于修飾和表征、富含有機(jī)配體和金屬離子活性的特性（圖1.2），在生物靶標(biāo)的分離、催化、合成、降解、傳感及藥物遞送中具有廣泛的應(yīng)用前景[32],[33]。2017年，ChadA.Mirkin等[35]在JACS雜志上首次報(bào)道了采用“一步法”將單鏈寡核苷酸序列以“End-On”的方式固定于多種MOFs納米顆粒表面；其原理是利用MOFs上裸露的金屬位點(diǎn)與磷酸根中的氧原子發(fā)生共價(jià)結(jié)合的特性，借助M-O-P（金屬-氧-磷）共價(jià)鍵，將磷酸根修飾的寡核苷酸序列修飾在MOFs上，且修飾數(shù)量與MOFs上的金屬位點(diǎn)絕對(duì)數(shù)量呈正相關(guān)。這一研究為定量檢測(cè)MOFs納米材料上負(fù)載的寡核苷酸序列提供了新策略，為適體-MOF納米探針的標(biāo)準(zhǔn)化合成和精確定量修飾提供了新方法和新思路。圖1.2MOF納米粒的合成（a&c）和表面功能化（b）[32]Figure1.2Schematicrepresentationof(a)themodularsynthesisofMOFNPs,withcontroloversizeandmorphology；(b)thepostsyntheticexternalsurfacefunctionalizationwith26
率亦有差異。 Chad A. Mirkin 等[35]分別對(duì)比了 PCN-58、 PCN-222、 PCN-223、 PCN-224、UIO-66、MIL-101-Cr、 MIL-101-Fe 以及 MIL-101-Al 等 11 種鋯、鉻、鋁、鐵基 MOFs 對(duì)磷酸根修飾的寡核苷酸序列的結(jié)合效率，證實(shí)在上述常用的MOFs 中，Zr-MOFs 納米材料 UIO-66（圖 1.3）對(duì)寡核苷酸序列的結(jié)合效率最高[35]。 2018 年，國(guó)內(nèi)湖南大學(xué)譚蔚泓[46]和張曉兵[47]課題組進(jìn)一步發(fā)現(xiàn) UIO-66 對(duì)磷酸根修飾的核酸適配體的結(jié)合效率可達(dá)到 95 %及以上，并利用此特性構(gòu)建多功能適體納米探針實(shí)現(xiàn)了對(duì) HeLa 腫瘤細(xì)胞的高效靶向識(shí)別和殺傷[48]，提示 UIO-66 在構(gòu)建適體傳感器中具有潛在應(yīng)用價(jià)值。
本文編號(hào)：3622910
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