以端粒酶為靶點(diǎn)的CdSe量子點(diǎn)分子信標(biāo)的設(shè)計(jì)、合成及其光學(xué)性質(zhì)研究
本文關(guān)鍵詞:以端粒酶為靶點(diǎn)的CdSe量子點(diǎn)分子信標(biāo)的設(shè)計(jì)、合成及其光學(xué)性質(zhì)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)端粒酶hTERT mRNA是端粒酶中只在惡性腫瘤細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的成分。因此本研究提出采用CdSe納米量子點(diǎn)作為熒光材料,開發(fā)一種以hTERT mRNA為靶標(biāo)的量子點(diǎn)分子信標(biāo)。擬開發(fā)一種能夠快速檢測(cè)的方法來確定細(xì)胞是否癌變。研究的主要內(nèi)容包括:一、CdSe量子點(diǎn)的制備及其光學(xué)性質(zhì)的研究通過一鍋法制備了水溶性極好的CdSe量子點(diǎn)。經(jīng)過紫外光譜檢測(cè),該CdSe量子點(diǎn)在380 nm處有最大吸收,并且吸收峰單一;經(jīng)熒光光譜分析顯示,該CdSe量子點(diǎn)在550 nm處有最大發(fā)射波,其熒光強(qiáng)度高達(dá)6500,斯托克位移長達(dá)170 nm。隨著pH的升高(由6.3至8),熒光強(qiáng)度逐漸加強(qiáng);隨溫度的升高,熒光強(qiáng)度則不斷減弱。實(shí)驗(yàn)證明巰基乙酸濃度和陳化溫度的提高會(huì)直接影響量子點(diǎn)的尺寸效應(yīng),產(chǎn)生不同于體材結(jié)構(gòu)的缺陷發(fā)射。不同濃度TGA對(duì)CdSe量子點(diǎn)的紫外吸收影響不明顯,而隨著TGA濃度的增加,CdSe量子點(diǎn)的熒光發(fā)射峰從570 nm出現(xiàn)藍(lán)移,并最終穩(wěn)定在550 nm處;CdSe量子點(diǎn)的紫外吸收峰和熒光發(fā)射峰均隨陳化溫度的升高而藍(lán)移。二、Cd體材量子點(diǎn)對(duì)KM小鼠的急性毒性研究通過對(duì)CdSe量子點(diǎn)的制備,選取兩種Cd體材的量子點(diǎn),CdSe量子點(diǎn)和CdSe-ZnS量子點(diǎn)。用其喂養(yǎng)小白鼠實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,三組小鼠在實(shí)驗(yàn)前前生長狀況良好。A組用去離子水喂養(yǎng)數(shù)天后天后,小鼠狀態(tài)無異常。B組用CdSe量子點(diǎn)溶液喂養(yǎng)后,小鼠有點(diǎn)萎靡,毛發(fā)微微豎立,呼吸較為均勻,排便正常,進(jìn)食正常。C組用CdSe-ZnS量子點(diǎn)溶液喂養(yǎng)后,狀況與B組相似,較B組稍好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明CdSe量子點(diǎn)和CdSe-ZnS量子點(diǎn)對(duì)小鼠產(chǎn)生輕微影響,但毒性不大。對(duì)小鼠血液的熒光切片顯示CdSe量子點(diǎn)能夠進(jìn)入小鼠血細(xì)胞。其白光切片顯示小鼠的血細(xì)胞圓潤飽滿,情況良好,分布略微不均勻,但不影響總體觀察。對(duì)小鼠的紅細(xì)胞數(shù)量和白細(xì)胞數(shù)量進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示,由CdSe量子點(diǎn)溶液喂養(yǎng)小老鼠的紅細(xì)胞和白細(xì)胞數(shù)量均低于正常范圍;用CdSe-ZnS量子點(diǎn)喂養(yǎng)的小鼠紅細(xì)胞數(shù)量和白細(xì)胞數(shù)量接近對(duì)照組。三、分子信標(biāo)CdSe QDs-DNA-Dabcly的構(gòu)建及光學(xué)性能分析以羧基修飾的CdSe QDs與氨基修飾的單鏈DNA反應(yīng)合成了分子信標(biāo),并且分別測(cè)量了CdSe QDs、CdSe QDs-ssDNA分子信標(biāo)以及CdSe QDs-ssDNA分子信標(biāo)與靶鏈共聚物的熒光強(qiáng)度,結(jié)果顯示,由于熒光共振能量轉(zhuǎn)移機(jī)制的存在,連接單鏈DNA的CdSe QDs熒光強(qiáng)度驟減,而當(dāng)CdSe QDs-ssDNA分子信標(biāo)與靶鏈相連后,熒光共振能量轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象消失,熒光得到恢復(fù)。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本研究構(gòu)建的CdSe QDs波長轉(zhuǎn)移型分子信標(biāo),敏感性強(qiáng),能用于靶核酸鏈檢測(cè),有望成為細(xì)胞染色和成像的熒光制劑,通過檢測(cè)熒光信號(hào)可以追蹤分子信標(biāo)的準(zhǔn)確位置,實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞成像和診斷。
【關(guān)鍵詞】:端粒酶 CdSe量子點(diǎn) 分子信標(biāo) 熒光共振能量轉(zhuǎn)移
【學(xué)位授予單位】:天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:R914
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 文獻(xiàn)綜述10-19
- 1.1 分子信標(biāo)概述10-13
- 1.1.1 分子信標(biāo)的作用機(jī)制及其發(fā)展簡(jiǎn)介10-11
- 1.1.2 熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)的機(jī)理11-13
- 1.1.3 量子點(diǎn)分子信標(biāo)的研究進(jìn)展13
- 1.2 CdSe量子點(diǎn)的發(fā)光機(jī)制及其光學(xué)優(yōu)勢(shì)13-15
- 1.2.1 量子點(diǎn)的發(fā)光機(jī)制13-14
- 1.2.2 Cd體材量子點(diǎn)作為分子信標(biāo)熒光基團(tuán)的優(yōu)勢(shì)14
- 1.2.3 稀土金屬鋱(Tb)的光學(xué)優(yōu)勢(shì)和與DPA的螯合作用14-15
- 1.3 端粒酶研究現(xiàn)狀15-17
- 1.4 本研究的目的和意義17-18
- 1.5 本論文的研究路線和內(nèi)容18-19
- 第二章 Cd體材量子點(diǎn)的制備及其光學(xué)特性的分析19-36
- 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及材料20-21
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備20
- 2.1.2 材料及試劑20-21
- 2.2 實(shí)驗(yàn)方法及步驟21-22
- 2.2.1 一鍋法制備CdSe量子點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)方法21
- 2.2.2 CdSe-ZnS量子點(diǎn)的制備21-22
- 2.2.3 摻雜Tb型CdSe量子點(diǎn)的制備22
- 2.2.4 DPA螯合型CdSe:Tb量子點(diǎn)的制備22
- 2.3 樣品的處理和產(chǎn)物的表征方法22-24
- 2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論24-35
- 2.4.1 CdSe量子點(diǎn)的光學(xué)性能分析24-25
- 2.4.2 CdSe量子點(diǎn)的形貌分析25-26
- 2.4.3 DPA螯合型CdSe:Tb量子點(diǎn)的形貌分析26
- 2.4.4 pH對(duì)CdSe量子點(diǎn)的光學(xué)特性的影響26-27
- 2.4.5 溫度對(duì)CdSe量子點(diǎn)光學(xué)特性的影響27-28
- 2.4.6 TGA濃度對(duì)CdSe量子點(diǎn)光學(xué)性能的影響28-29
- 2.4.7 陳化溫度對(duì)CdSe量子點(diǎn)光學(xué)性能的影響29-31
- 2.4.8 TGA濃度對(duì)CdSe-ZnS量子點(diǎn)的熒光性質(zhì)的影響31-32
- 2.4.9 不同陳化溫度對(duì)CdSe量子點(diǎn)用ZnS包裹前后的熒光光學(xué)性質(zhì)32-33
- 2.4.10 ZnS量子點(diǎn)與CdSe-ZnS量子點(diǎn)的熒光光學(xué)性質(zhì)33
- 2.4.11 鋱對(duì)DPA螯合型CdSe:Tb量子點(diǎn)熒光性的影響33-34
- 2.4.12 溫度對(duì)DPA螯合型CdSe:Tb量子點(diǎn)熒光性的影響34-35
- 2.5 本章小結(jié)35-36
- 第三章 Cd體材量子點(diǎn)對(duì)KM小鼠的急性毒性研究36-43
- 3.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備36-38
- 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與藥品36-37
- 3.1.2 主要儀器37-38
- 3.2 實(shí)驗(yàn)方法38-39
- 3.2.1 藥品樣品的配制38
- 3.2.2 分組與飼養(yǎng)38
- 3.2.3 切片觀察38
- 3.2.4 小鼠尾血采取實(shí)驗(yàn)38-39
- 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論39-41
- 3.3.1 臨床觀察病理變化結(jié)果39
- 3.3.2 血液切片觀察結(jié)果39-40
- 3.3.3 病理指標(biāo)對(duì)比40-41
- 3.4 本章小結(jié)41-43
- 第四章 沉默型分子信標(biāo)CdSe-Dabcyl的構(gòu)建及其光學(xué)性能分析43-53
- 4.1 實(shí)驗(yàn)儀器及材料43-45
- 4.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備43-44
- 4.1.2 材料及試劑44-45
- 4.2 CdSe QDs與DNA-Dabcly的連接45-47
- 4.2.1 連接劑的選擇45
- 4.2.2 連接原理45-46
- 4.2.3 連接方案46-47
- 4.3 靶鏈與分子信標(biāo)的雜交47-48
- 4.4 結(jié)果與討論48-51
- 4.4.1 DNA變性溫度對(duì)CdSe量子點(diǎn)光學(xué)性質(zhì)的影響48
- 4.4.2 光學(xué)性能分析48-50
- 4.4.3 pH對(duì)CdSe分子信標(biāo)的影響50-51
- 4.4.4 溫度對(duì)CdSe分子信標(biāo)與把鏈結(jié)合的影響51
- 4.5 本章小結(jié)51-53
- 第五章 結(jié)論與展望53-56
- 5.1 研究結(jié)論53-54
- 5.2 量子點(diǎn)分子信標(biāo)的展望54-56
- 參考文獻(xiàn)56-60
- 發(fā)表論文和科研情況60-61
- 致謝61-62
- 附錄62-63
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