本文關(guān)鍵詞：熒光納米材料在生物小分子檢測中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氨基酸、ATP等生物小分子是組成生物大分子的結(jié)構(gòu)單元和維持生命正常活動的功能基礎(chǔ)。它們在生命體的營養(yǎng)補充、能量提供、新陳代謝調(diào)節(jié)、免疫力的加強、組織修復(fù)、信息傳遞和個體發(fā)育等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。這些生物小分子的含量和活性直接關(guān)系到生物體的健康。因此,深入研究這些生物小分子之間的相互作用,特別是建立用于這些生物分子的快速、簡便、準(zhǔn)確、靈敏的分析方法,對從分子水平上闡明生命的奧秘、開發(fā)新型藥物,攻克疑難病癥以及促進信息科學(xué)的發(fā)展都具有重要的意義,是當(dāng)前化學(xué)生物分析研究的前沿和熱點。本論文結(jié)合熒光納米材料和分子生物學(xué)手段,巧妙地利用了納米材料的特點與核酸探針的性質(zhì),發(fā)展了檢測生物巰基化合物和ATP的新方法。具體包括以下三個方面:1、基于碳點-二氧化錳納米復(fù)合物熒光探針檢測谷胱甘肽。納米復(fù)合物根據(jù)原位還原的方法被制備,操作簡單易行。由于碳點-二氧化錳納米復(fù)合物的形成,基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移原理,碳點的熒光被二氧化錳片層猝滅。當(dāng)還原型GSH存在時,MnO2被還原成Mn~(2+),碳點得以從納米復(fù)合物中釋放出來并導(dǎo)致熒光的恢復(fù),從而實現(xiàn)對GSH的檢測。該方法具有快速、簡單、環(huán)保、經(jīng)濟、靈敏、選擇性高等優(yōu)點,線性范圍是1~10μmol/L,檢測限為300 nmol/L。同時,本方法實現(xiàn)了對血清中GSH的測定,展現(xiàn)出在臨床疾病診斷方面的應(yīng)用潛力。2、基于以聚胸腺嘧啶(Poly T)ssDNA為模版制備的熒光銅納米顆粒(CuNPs)檢測巰基化合物。本研究中,Poly T ssDNA在Hg~(2+)作用下形成T-Hg~(2+)-T結(jié)構(gòu),從而阻礙了熒光CuNPs的合成;當(dāng)檢測體系中存在生物巰基小分子時,由于巰基與Hg~(2+)之間更強的結(jié)合力,T-Hg~(2+)-T結(jié)構(gòu)被破壞,所釋放出的Poly T ss DNA又可以作為模板制備出CuNPs,導(dǎo)致熒光信號的增強。通過這一原理實現(xiàn)了對生物巰基高靈敏、高選擇性的檢測,半胱氨酸、同型半胱氨酸和谷胱甘肽的檢測范圍是0~1000 nmol/L,檢測限為12.5 nmol/L、20 nmol/L和15 nmol/L。由于該方法具有很高的靈敏度和選擇性,有望成為復(fù)雜環(huán)境和生物樣品中檢測巰基化合物的新型分析工具。3、基于多功能單鏈DNA檢測ATP。所設(shè)計的單鏈DNA探針由能夠識別ATP的適配體序列和可以制備CuNPs的Poly T序列組成。當(dāng)ATP不存在時,Exo I可以將整條探針從3’端逐漸消解,使得Poly T堿基序列無法合成CuNPs,不能檢測到熒光信號;當(dāng)ATP存在時,ATP可以與適配體序列形成四聯(lián)體結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)可以阻礙Exo I的酶切作用,從而保留了后邊Poly T序列,CuNPs被合成。本方法屬于增強型熒光分析法,具有較高的靈敏度,對ATP的檢測范圍是1~80μmol/L,檢測限為500 nmol/L。通過選擇性考察和實際樣本抗干擾實驗證明該方法具有很高的特異性和抗干擾能力。該方法還具有通用性,有望通過設(shè)計不同的探針進而檢測其它分子或離子。
【關(guān)鍵詞】：納米復(fù)合物 生物巰基 熒光銅納米顆粒 三磷酸腺苷 熒光分析
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R318.08;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-24
• 1.1 生物小分子概述11-14
• 1.2 檢測生物小分子的傳統(tǒng)方法14-18
• 1.2.1 高效液相色譜法14
• 1.2.2 電化學(xué)分析法14-15
• 1.2.3 毛細(xì)管電泳法15
• 1.2.4 表面增強拉曼散射光譜法15-16
• 1.2.5 比色法16-17
• 1.2.6 熒光分析法17-18
• 1.3 熒光納米材料在生物小分子檢測中的應(yīng)用18-22
• 1.3.1 量子點18-19
• 1.3.2 上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒19-20
• 1.3.3 碳點20-21
• 1.3.4 熒光金屬納米簇21-22
• 1.4 本論文擬開展的工作22-24
• 第二章 碳點-二氧化錳納米復(fù)合物的制備及其在快速檢測谷胱甘肽中的應(yīng)用24-34
• 2.1 引言24-25
• 2.2 實驗部分25-27
• 2.2.1 試劑與儀器25-26
• 2.2.2 熒光碳點的制備和純化26
• 2.2.3 碳點-二氧化錳復(fù)合物（C-dots-MnO_2）的制備和純化26
• 2.2.4 GSH的檢測26-27
• 2.2.5 特異性探究27
• 2.2.6 血清樣本中GSH含量的測定27
• 2.3 結(jié)果與討論27-33
• 2.3.1 碳點、二氧化錳納米片層和C-dots-MnO_2納米復(fù)合物的制備與表征27-29
• 2.3.2 C-dots-MnO_2納米復(fù)合物檢測GSH的原理29-30
• 2.3.4 實驗條件的優(yōu)化30-31
• 2.3.5 GSH的檢測31-32
• 2.3.6 特異性考察32
• 2.3.7 實際樣本中GSH的檢測32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 基于以聚胸腺嘧啶為模版制備的熒光銅納米顆粒免標(biāo)檢測巰基化合物34-43
• 3.1 引言34-35
• 3.2 實驗部分35-36
• 3.2.1 試劑與儀器35
• 3.2.2 Cys、Hcy和GSH的熒光檢測35-36
• 3.2.3 人血清樣本的處理和分析36
• 3.3 結(jié)果與討論36-42
• 3.3.1 生物巰基的檢測原理36-37
• 3.3.2 實驗條件的優(yōu)化37-39
• 3.3.3 Cys、GSH和Hcy的熒光檢測39-40
• 3.3.4 選擇性探究40-41
• 3.3.5 生物樣品中巰基化合物的檢測41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 基于以多功能ssDNA為模板制備的熒光銅納米顆粒檢測ATP43-51
• 4.1 引言43-44
• 4.2 實驗部分44-45
• 4.2.1 試劑與儀器44
• 4.2.2 ATP的熒光檢測44-45
• 4.2.3 瓊脂糖凝膠電泳實驗45
• 4.2.4 細(xì)胞裂解液中ATP的檢測45
• 4.3 結(jié)果與討論45-50
• 4.3.1 ATP檢測原理45-46
• 4.3.2 可行性探究46-47
• 4.3.3 實驗條件的優(yōu)化47-48
• 4.3.4 ATP的熒光檢測48-49
• 4.3.5 選擇性探究49
• 4.3.6 實際樣本中ATP的檢測49-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 結(jié)論51-53
• 參考文獻53-62
• 致謝62-63
• 攻讀碩士期間的代表性研究成果和個人簡歷63-64

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本文編號：429989