基于核酸修飾的納米孔生物傳感技術(shù)和單細(xì)胞分析應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-23 14:56
隨著分析化學(xué)學(xué)科的不斷發(fā)展,生命科學(xué)領(lǐng)域中蛋白質(zhì)、核酸、生物小分子等相關(guān)信息越來越多地需要借助于生物傳感技術(shù)來進(jìn)行分析和檢測(cè)獲得?焖俨⑶覝(zhǔn)確的獲取某些生命分子的信息對(duì)生物醫(yī)學(xué)以及臨床診斷和治療具有重要而積極的意義。隨著醫(yī)學(xué)診斷水平的不斷提高以及科學(xué)研究的持續(xù)深入,對(duì)生命科學(xué)中檢測(cè)方法的要求也相應(yīng)的日益提高。開發(fā)可以更好的滿足研究和各種實(shí)際應(yīng)用需要的,并且具有高靈敏度、高特異性、低成本、簡(jiǎn)單快速的定性或定量的分析方法成為分析化學(xué)科研工作者的重要課題。本論文基于雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(HCR)擴(kuò)增技術(shù),納米孔陣列和新型玻璃納米孔材料與光學(xué)、電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)和納米尺寸的定位技術(shù)相結(jié)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(biāo)志物、核酸以及小分子檢測(cè),并進(jìn)一步通過結(jié)合納米生化檢測(cè)儀平臺(tái)實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞水平上的活細(xì)胞分析。具體內(nèi)容如下:一、基于雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增的無標(biāo)記納米孔陣列傳感器用于高靈敏檢測(cè)Survivin m RNASurvivin是一種與癌癥相關(guān)的基因,對(duì)于細(xì)胞調(diào)亡有抑制作用。在正常的分化組織中表達(dá)很低或幾乎沒有,而在癌細(xì)胞中表達(dá)量卻很高,Survivin m RNA在細(xì)胞中的表達(dá)水...
【文章頁數(shù)】:105 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 生命科學(xué)與生物傳感器概述
1.1.1 生物傳感器的分類
1.1.2 光學(xué)生物傳感器
1.1.3 電化學(xué)生物傳感器
1.2 核酸適配體在生物傳感器中的應(yīng)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(yīng)用
1.4.1 陽極氧化鋁納米孔膜光學(xué)傳感器
1.4.2 陽極氧化鋁納米孔膜電化學(xué)傳感器
1.5 玻璃納米孔在生物傳感中的應(yīng)用
1.5.1 玻璃納米孔在生物成像分析中的應(yīng)用
1.5.2 玻璃納米孔在單分子和單細(xì)胞分析中的應(yīng)用
1.6 本研究論文的工作內(nèi)容
第2章 基于雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增的無標(biāo)記高靈敏納米孔陣列傳感器用于Survivin mRNA的檢測(cè)
2.1 前言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 主要實(shí)驗(yàn)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(kuò)增檢測(cè)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(xué)測(cè)量
2.2.7 細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞內(nèi)RNA的提取
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)原理驗(yàn)證
2.3.4 傳感器優(yōu)化及檢測(cè)性能考察
2.3.5 傳感器特異性考察
2.3.6 傳感器信號(hào)重現(xiàn)性考察
2.3.7 傳感器用于實(shí)際樣品的檢測(cè)
2.4 小結(jié)
第3章 基于核酸適配體的玻璃納米孔傳感器用于單細(xì)胞內(nèi)小分子物質(zhì)分析
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 主要實(shí)驗(yàn)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(xué)修飾
3.2.5 電化學(xué)測(cè)量
3.2.6 體外和細(xì)胞內(nèi)多巴胺檢測(cè)
3.2.7 細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞裂解
3.2.8 細(xì)胞活性和與玻璃納米孔物質(zhì)交換驗(yàn)證
3.2.9 試劑盒檢測(cè)細(xì)胞裂解液中多巴胺濃度
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理
3.3.2 傳感器組裝過程及其表征
3.3.3 實(shí)驗(yàn)可行性驗(yàn)證
3.3.4 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化
3.3.5 單孔玻璃納米孔傳感器用于體外實(shí)時(shí)檢測(cè)多巴胺含量
3.3.6 單孔玻璃納米孔傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)單個(gè)PC12 細(xì)胞內(nèi)多巴胺含量
3.3.7 雙孔玻璃納米孔傳感器用于實(shí)時(shí)檢測(cè)單個(gè)PC12 細(xì)胞內(nèi)多巴胺含量可行性驗(yàn)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(guān)系考察
3.3.10 雙孔玻璃納米孔傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)多巴胺
3.3.11 試劑盒檢測(cè)細(xì)胞中多巴胺濃度
3.4 小結(jié)
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(xì)胞藥物治療及細(xì)胞外泌行為
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 主要實(shí)驗(yàn)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(xué)修飾
4.2.5 細(xì)胞培養(yǎng)微孔陣列玻璃芯片刻蝕
4.2.6 電化學(xué)測(cè)量
4.2.7 傳感器檢測(cè)藥物治療后PC12 細(xì)胞內(nèi)多巴胺含量
4.2.8 傳感器檢測(cè)PC12 細(xì)胞外泌行為
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 傳感器研究PC12 細(xì)胞對(duì)藥物響應(yīng)
4.3.2 傳感器研究PC12 細(xì)胞的多巴胺外泌行為
4.4 小結(jié)
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(xì)胞活性氧分泌
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 主要實(shí)驗(yàn)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(yàn)證
5.2.5 鍍金玻璃納米孔內(nèi)壁化學(xué)修飾
5.2.6 電化學(xué)測(cè)量
5.2.7 檢測(cè)細(xì)胞過氧化氫分泌
5.2.8 細(xì)胞培養(yǎng)
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)可行性驗(yàn)證
5.3.4 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化
5.3.5 傳感器對(duì)過氧化氫的檢測(cè)性能考察
5.3.6 傳感器用于細(xì)胞過氧化氫分泌的檢測(cè)
5.4 小結(jié)
結(jié)論及論文創(chuàng)新點(diǎn)說明
參考文獻(xiàn)
附錄 A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
致謝
本文編號(hào):3799935
【文章頁數(shù)】:105 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 生命科學(xué)與生物傳感器概述
1.1.1 生物傳感器的分類
1.1.2 光學(xué)生物傳感器
1.1.3 電化學(xué)生物傳感器
1.2 核酸適配體在生物傳感器中的應(yīng)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(yīng)用
1.4.1 陽極氧化鋁納米孔膜光學(xué)傳感器
1.4.2 陽極氧化鋁納米孔膜電化學(xué)傳感器
1.5 玻璃納米孔在生物傳感中的應(yīng)用
1.5.1 玻璃納米孔在生物成像分析中的應(yīng)用
1.5.2 玻璃納米孔在單分子和單細(xì)胞分析中的應(yīng)用
1.6 本研究論文的工作內(nèi)容
第2章 基于雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增的無標(biāo)記高靈敏納米孔陣列傳感器用于Survivin mRNA的檢測(cè)
2.1 前言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 主要實(shí)驗(yàn)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(kuò)增檢測(cè)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(xué)測(cè)量
2.2.7 細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞內(nèi)RNA的提取
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)原理驗(yàn)證
2.3.4 傳感器優(yōu)化及檢測(cè)性能考察
2.3.5 傳感器特異性考察
2.3.6 傳感器信號(hào)重現(xiàn)性考察
2.3.7 傳感器用于實(shí)際樣品的檢測(cè)
2.4 小結(jié)
第3章 基于核酸適配體的玻璃納米孔傳感器用于單細(xì)胞內(nèi)小分子物質(zhì)分析
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 主要實(shí)驗(yàn)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(xué)修飾
3.2.5 電化學(xué)測(cè)量
3.2.6 體外和細(xì)胞內(nèi)多巴胺檢測(cè)
3.2.7 細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞裂解
3.2.8 細(xì)胞活性和與玻璃納米孔物質(zhì)交換驗(yàn)證
3.2.9 試劑盒檢測(cè)細(xì)胞裂解液中多巴胺濃度
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理
3.3.2 傳感器組裝過程及其表征
3.3.3 實(shí)驗(yàn)可行性驗(yàn)證
3.3.4 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化
3.3.5 單孔玻璃納米孔傳感器用于體外實(shí)時(shí)檢測(cè)多巴胺含量
3.3.6 單孔玻璃納米孔傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)單個(gè)PC12 細(xì)胞內(nèi)多巴胺含量
3.3.7 雙孔玻璃納米孔傳感器用于實(shí)時(shí)檢測(cè)單個(gè)PC12 細(xì)胞內(nèi)多巴胺含量可行性驗(yàn)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(guān)系考察
3.3.10 雙孔玻璃納米孔傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)多巴胺
3.3.11 試劑盒檢測(cè)細(xì)胞中多巴胺濃度
3.4 小結(jié)
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(xì)胞藥物治療及細(xì)胞外泌行為
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 主要實(shí)驗(yàn)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(xué)修飾
4.2.5 細(xì)胞培養(yǎng)微孔陣列玻璃芯片刻蝕
4.2.6 電化學(xué)測(cè)量
4.2.7 傳感器檢測(cè)藥物治療后PC12 細(xì)胞內(nèi)多巴胺含量
4.2.8 傳感器檢測(cè)PC12 細(xì)胞外泌行為
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 傳感器研究PC12 細(xì)胞對(duì)藥物響應(yīng)
4.3.2 傳感器研究PC12 細(xì)胞的多巴胺外泌行為
4.4 小結(jié)
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(xì)胞活性氧分泌
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 主要實(shí)驗(yàn)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(yàn)證
5.2.5 鍍金玻璃納米孔內(nèi)壁化學(xué)修飾
5.2.6 電化學(xué)測(cè)量
5.2.7 檢測(cè)細(xì)胞過氧化氫分泌
5.2.8 細(xì)胞培養(yǎng)
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)可行性驗(yàn)證
5.3.4 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化
5.3.5 傳感器對(duì)過氧化氫的檢測(cè)性能考察
5.3.6 傳感器用于細(xì)胞過氧化氫分泌的檢測(cè)
5.4 小結(jié)
結(jié)論及論文創(chuàng)新點(diǎn)說明
參考文獻(xiàn)
附錄 A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
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