隨著分析化學學科的不斷發(fā)展,生命科學領域中蛋白質(zhì)、核酸、生物小分子等相關信息越來越多地需要借助于生物傳感技術來進行分析和檢測獲得。快速并且準確的獲取某些生命分子的信息對生物醫(yī)學以及臨床診斷和治療具有重要而積極的意義。隨著醫(yī)學診斷水平的不斷提高以及科學研究的持續(xù)深入,對生命科學中檢測方法的要求也相應的日益提高。開發(fā)可以更好的滿足研究和各種實際應用需要的,并且具有高靈敏度、高特異性、低成本、簡單快速的定性或定量的分析方法成為分析化學科研工作者的重要課題。本論文基于雜交鏈式反應(HCR)擴增技術,納米孔陣列和新型玻璃納米孔材料與光學、電化學檢測技術和納米尺寸的定位技術相結合,發(fā)展了一系列高靈敏度、高特異性的生物傳感分析方法用于腫瘤標志物、核酸以及小分子檢測,并進一步通過結合納米生化檢測儀平臺實現(xiàn)單細胞水平上的活細胞分析。具體內(nèi)容如下:一、基于雜交鏈式反應擴增的無標記納米孔陣列傳感器用于高靈敏檢測Survivin m RNASurvivin是一種與癌癥相關的基因,對于細胞調(diào)亡有抑制作用。在正常的分化組織中表達很低或幾乎沒有,而在癌細胞中表達量卻很高,Survivin m RNA在細胞中的表達水...

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 生命科學與生物傳感器概述
        1.1.1 生物傳感器的分類
        1.1.2 光學生物傳感器
        1.1.3 電化學生物傳感器
    1.2 核酸適配體在生物傳感器中的應用
    1.3 納米孔傳感器概述
        1.3.1 生物納米孔
        1.3.2 合成納米孔
    1.4 陽極氧化鋁納米孔膜在生物傳感中的應用
        1.4.1 陽極氧化鋁納米孔膜光學傳感器
        1.4.2 陽極氧化鋁納米孔膜電化學傳感器
    1.5 玻璃納米孔在生物傳感中的應用
        1.5.1 玻璃納米孔在生物成像分析中的應用
        1.5.2 玻璃納米孔在單分子和單細胞分析中的應用
    1.6 本研究論文的工作內(nèi)容
第2章 基于雜交鏈式反應擴增的無標記高靈敏納米孔陣列傳感器用于Survivin mRNA的檢測
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 主要實驗試劑與儀器
        2.2.2 陽極氧化鋁納米孔陣列傳感器制備
        2.2.3 陽極氧化鋁納米孔陣列傳感器HCR擴增檢測Survivin mRNA
        2.2.4 凝膠電泳
        2.2.5 利用SEM和 AFM表征HCR產(chǎn)物
        2.2.6 電化學測量
        2.2.7 細胞培養(yǎng)與細胞內(nèi)RNA的提取
    2.3 結果與討論
        2.3.1 實驗原理
        2.3.2 Survivin mRNA與 H1和H2 探針之間特異性相互作用的研究
        2.3.3 實驗原理驗證
        2.3.4 傳感器優(yōu)化及檢測性能考察
        2.3.5 傳感器特異性考察
        2.3.6 傳感器信號重現(xiàn)性考察
        2.3.7 傳感器用于實際樣品的檢測
    2.4 小結
第3章 基于核酸適配體的玻璃納米孔傳感器用于單細胞內(nèi)小分子物質(zhì)分析
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 主要實驗試劑與儀器
        3.2.2 玻璃納米孔的制備與表征
        3.2.3 玻璃納米孔內(nèi)壁光催化還原鍍金
        3.2.4 鍍金玻璃納米孔內(nèi)壁化學修飾
        3.2.5 電化學測量
        3.2.6 體外和細胞內(nèi)多巴胺檢測
        3.2.7 細胞培養(yǎng)與細胞裂解
        3.2.8 細胞活性和與玻璃納米孔物質(zhì)交換驗證
        3.2.9 試劑盒檢測細胞裂解液中多巴胺濃度
    3.3 結果與討論
        3.3.1 實驗設計原理
        3.3.2 傳感器組裝過程及其表征
        3.3.3 實驗可行性驗證
        3.3.4 實驗條件優(yōu)化
        3.3.5 單孔玻璃納米孔傳感器用于體外實時檢測多巴胺含量
        3.3.6 單孔玻璃納米孔傳感器實時檢測單個PC12 細胞內(nèi)多巴胺含量
        3.3.7 雙孔玻璃納米孔傳感器用于實時檢測單個PC12 細胞內(nèi)多巴胺含量可行性驗證
        3.3.8 雙孔玻璃納米孔傳感器選擇性和再生性考察
        3.3.9 雙孔玻璃納米孔孔徑與傳感器性能關系考察
        3.3.10 雙孔玻璃納米孔傳感器實時檢測細胞內(nèi)多巴胺
        3.3.11 試劑盒檢測細胞中多巴胺濃度
    3.4 小結
第4章 基于核酸適配體的雙孔玻璃納米孔傳感器用于研究細胞藥物治療及細胞外泌行為
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 主要實驗試劑與儀器
        4.2.2 雙孔玻璃納米孔的制備與表征
        4.2.3 玻璃納米孔內(nèi)壁光催化還原鍍金
        4.2.4 鍍金玻璃納米孔內(nèi)壁化學修飾
        4.2.5 細胞培養(yǎng)微孔陣列玻璃芯片刻蝕
        4.2.6 電化學測量
        4.2.7 傳感器檢測藥物治療后PC12 細胞內(nèi)多巴胺含量
        4.2.8 傳感器檢測PC12 細胞外泌行為
    4.3 結果與討論
        4.3.1 傳感器研究PC12 細胞對藥物響應
        4.3.2 傳感器研究PC12 細胞的多巴胺外泌行為
    4.4 小結
第5章 基于核酸適配體的雙孔玻璃納米孔傳感器用于研究細胞活性氧分泌
    5.1 前言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 主要實驗試劑與儀器
        5.2.2 雙孔玻璃納米孔的制備與表征
        5.2.3 玻璃納米孔內(nèi)壁光催化還原鍍金
        5.2.4 G-四鏈體DNAzyme的制備及活性驗證
        5.2.5 鍍金玻璃納米孔內(nèi)壁化學修飾
        5.2.6 電化學測量
        5.2.7 檢測細胞過氧化氫分泌
        5.2.8 細胞培養(yǎng)
    5.3 結果與討論
        5.3.1 實驗設計原理
        5.3.2 玻璃納米孔及G-四鏈體DNAzyme活性的表征
        5.3.3 實驗可行性驗證
        5.3.4 實驗條件優(yōu)化
        5.3.5 傳感器對過氧化氫的檢測性能考察
        5.3.6 傳感器用于細胞過氧化氫分泌的檢測
    5.4 小結
結論及論文創(chuàng)新點說明
參考文獻
附錄 A 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄
致謝



本文編號：3799935