發(fā)布時間：2017-05-16 06:08

  本文關(guān)鍵詞：基于DNA和氧化石墨烯納米材料的生物傳感研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：DNA納米技術(shù)在分子生物學(xué)和納米科學(xué)中成為最為活躍的研究領(lǐng)域，它為納米技術(shù)產(chǎn)品的制作提供了一種新技術(shù)、新方法，對一些微電子元件的研究具有深遠的意義，尤其在生物傳感器研究中受到大多數(shù)科學(xué)家的青睞。它的推廣應(yīng)用將帶來巨大的經(jīng)濟效益并引發(fā)相關(guān)領(lǐng)域的一次技術(shù)進步。基于DNA構(gòu)象的變化和氧化石墨烯的納米放大作用和對熒光的猝滅作用，我們開展了以下工作： （1）提出了一種基于DNA構(gòu)象效應(yīng)和噻唑橙作為熒光探針進行銀離子檢測的熒光傳感方法。噻唑橙是一種非對稱性花菁類染料，當(dāng)存在銀離子時，銀離子的特異性DNA（SSD）就會由無規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)形成發(fā)卡型結(jié)構(gòu)，，噻唑橙分別與SSD和SSD/Ag+通過不同的方式相互作用后檢測熒光強度，噻唑橙作為熒光探針能夠識別ssDNA/發(fā)卡結(jié)構(gòu)。由于SSD與Ag+的結(jié)合具有特異性，所以此方法具有高靈敏性、高選擇性而且方便簡單。其檢測限為3.6nM。 （2）發(fā)展了一種超高靈敏度檢測鉛離子（Pb~(2+)）的傳感平臺，檢測限能低至5pM。設(shè)計了一種Pb~(2+)引發(fā)的核酸外切酶輔助的DNA再循環(huán)系統(tǒng)來提高檢測的靈敏度。在實驗中，鉛離子依賴的8-17脫氧核酶和它的底物被用來形成雜交的雙鏈，加入鉛離子，底物被切割并且從雙鏈中分離，然后釋放的8-17脫氧核酶作為核酸外切酶輔助的DNA再循環(huán)體系的被測靶向，通過連續(xù)地循環(huán)8-17脫氧核酶，熒光信號被放大。鉛離子能夠被靈敏地檢測到，檢測限低至5pM，比傳統(tǒng)的基于8-17脫氧核酶檢測鉛離子的方法低500倍。 （3）結(jié)合二抗anti-IgG和辣根過氧化物酶（HRP），發(fā)展了一種以石墨烯為基礎(chǔ)的信號放大探針。首先我們研究了HRP在氧化石墨烯（GO）納米表面的結(jié)構(gòu)和功能，結(jié)果表明，HRP保持了78%的活性和77%的α-螺旋結(jié)構(gòu)。然后HRP和anti-IgG被共同吸附到GO的表面形成雙功能納米探針。這種納米探針既增加了結(jié)合能力也增加了信號放大能力。與傳統(tǒng)的生物共軛物比如酶聯(lián)抗體相比，共吸附能夠避免生物分子之間的化學(xué)連接，從而很好地保留了生物分子的生物活性。作為這種方法的一個應(yīng)用，納米探針被用于“三明治”法免疫檢測癌癥標記物，能夠使檢測靈敏度提高。用這種方法檢測甲胎蛋白（AFP），檢測限達10pg/mL，靈敏度明顯高于傳統(tǒng)的酶聯(lián)免疫法。這種以GO為基礎(chǔ)的納米探針能廣泛用于分子診斷。 （4）利用單鏈和四面體結(jié)構(gòu)在氧化石墨烯（GO）表面吸附能力的差異發(fā)展了一種基于GO的熒光檢測鉛離子的方法，此方法簡便快捷。
【關(guān)鍵詞】：DNA納米材料 氧化石墨烯 生物傳感器
【學(xué)位授予單位】：魯東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R318.08;TB383.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 前言11-21
• 1.1 核酸適配體及其生物傳感應(yīng)用11-18
• 1.1.1 熒光光譜法12-14
• 1.1.2 比色法14-17
• 1.1.3 電化學(xué)法17-18
• 1.2 脫氧核酶及其生物傳感應(yīng)用18
• 1.3 氧化石墨烯及其生物傳感應(yīng)用18-20
• 1.4 本論文研究的意義和內(nèi)容20-21
• 第二章 利用 DNA 探針和噻唑橙檢測銀離子21-27
• 摘要21
• 2.1 引言21-22
• 2.2 實驗部分22-23
• 2.2.1 儀器22
• 2.2.2 材料與試劑22
• 2.2.3 TO 濃度的優(yōu)化22
• 2.2.4 銀離子的檢測22-23
• 2.3 結(jié)果與討論23-26
• 2.3.1 銀離子檢測傳感器的原理23-24
• 2.3.2 TO 濃度的優(yōu)化24-25
• 2.3.3 銀離子檢測的動力學(xué)研究25
• 2.3.4 靈敏度和選擇性25-26
• 2.4 結(jié)論26-27
• 第三章 基于鉛離子引發(fā)的核酸外切酶輔助 DNA 循環(huán)的高靈敏度檢測鉛離子27-34
• 摘要27
• 3.1 前言27-28
• 3.2 實驗部分28-29
• 3.2.1 試劑與材料28
• 3.2.2 熒光信號的檢測28-29
• 3.2.3 基于 8-17 脫氧核酶和底物檢測 Pb2+29
• 3.2.4 基于核酸外切酶輔助 DNA 循環(huán)檢測 DNA29
• 3.2.5 基于鉛離子引發(fā)的核酸外切酶輔助 DNA 循環(huán)檢測鉛離子29
• 3.3 結(jié)果與討論29-33
• 3.3.1 基于 8-17 脫氧核酶檢測 Pb2+的檢測限29-30
• 3.3.2 用核酸外切酶輔助 DNA 循環(huán)檢測 DNA30-31
• 3.3.3 基于鉛離子引發(fā)的核酸外切酶輔助 DNA 循環(huán)檢測鉛離子31-33
• 3.4 結(jié)論33-34
• 第四章 基于氧化石墨烯的信號放大探針用于癌癥標記物的高靈敏檢測34-42
• 摘要34
• 4.1 前言34-36
• 4.2 實驗部分36-38
• 4.2.1 實驗材料36
• 4.2.2 GO-蛋白復(fù)合體的組裝36-37
• 4.2.3 辣根過氧化物酶活性的測量37
• 4.2.4 圓二色譜的測量37
• 4.2.5 GO 信號探針用于 AFP 的檢測37-38
• 4.3 結(jié)果與討論38-41
• 4.3.1 GO-HRP 復(fù)合物的組裝和結(jié)構(gòu)38-39
• 4.3.2 表征39-40
• 4.3.3 anti-IgG-GO-HRP 復(fù)合探針的組裝和結(jié)構(gòu)40-41
• 4.3.4 癌癥標志物的模型傳感平臺41
• 4.4 結(jié)論41-42
• 第五章 基于 G-四面體和 GO 的熒光法檢測鉛離子42-46
• 摘要42
• 5.1 引言42
• 5.2 實驗部分42-43
• 5.2.1 材料與試劑42-43
• 5.2.2 儀器43
• 5.2.3 DNA 濃度的選擇43
• 5.2.4 GO 濃度的選擇43
• 5.3 結(jié)果與討論43-45
• 5.4 結(jié)論45-46
• 參考文獻46-57
• 致謝57-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果58

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6 杜續(xù)生,肖敏,孟躍中,Hay A S;新方法合成聚芳雙硫醚/石墨導(dǎo)電納米復(fù)合材料(英文)[J];中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年S1期

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8 ;美科學(xué)家設(shè)計出簡便快速的納米電線制造方法 只需加熱即可將氧化石墨烯轉(zhuǎn)為導(dǎo)電物質(zhì)[J];光機電信息;2010年06期

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1 陳杰;信息技術(shù)將重組汽車DNA[N];科技日報;2010年

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