新型核酸自组装纳米探针的构建及其在生物传感和成像分析中的应用
本文关键词:新型核酸自组装纳米探针的构建及其在生物传感和成像分析中的应用 出处:《青岛科技大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
更多相关文章: 核酸自组装 DNA纳米结构 肿瘤标志物 小RNA
【摘要】:DNA纳米技术最早由纽约大学教授Seeman于1982年提出并展开研究,经过二十多年的发展,形成了DNA分子瓦自组装、折纸术和纳米排布三大研究方向,已成功制备出多种DNA纳米结构。核酸分子探针是由DNA和RNA构成的自组装纳米结构,凭借其易于标记、结构设计灵活、稳定等特点在生物传感中具有重要作用,可实现目标分子的识别、信号的转换和放大。一种多功能、可设计的DNA纳米结构可以引出多种新颖的核酸自组装路线,在生物传感、靶向给药、癌症治疗等应用领域有广阔的发展前景。本文针对核酸自组装技术开展了如下工作:一、核酸自组装纳米球的构建及在生物传感及成像分析中的应用本章通过碱基互补配对原则及DNA的液晶力,自组装得到粒径约为200 nm的单分散DNA纳米球结构。本方法较传统方法的优势在于,无需大量DNA链,只需四条DNA链即可完成纳米球的组装。纳米球中绝大多数的缺口可由T4连接酶连接,从而有效的催化了反应的进行,避免了核酸的分解,提高了DNA纳米球的生物稳定性。纳米球结构上可以组装多种功能基团,使其具有可设计性和固载量,可用于分子探针的构建、荧光成像分析、肿瘤细胞特异性识别、载药及药物传输、基因调节等,有望广泛应用于生物传感和肿瘤细胞的诊断与治疗。此外,该DNA纳米球还表现出良好的生物相容性,为DNA自组装、生物传感以及生物医学诊断和研究开辟了新的发展空间。二、基于四叉DNA纳米结构和DNA纳米球化学发光共振能量转移成像检测microRNA本章提出了一种准确检测microRNA的方法,利用microRNA引发发夹DNA构建DNA四叉结构,继而利用其自身的DNA酶序列实现核酸自组装,形成DNA纳米球,实现了对microRNA的高灵敏度、高特异性检测。从DNA纳米结构的构建出发,避免了microRNA碱基和反应条件的限制,通过DNA结构之间的互补,设计了多功能DNA发夹结构,通过DNA链取代反应将其组装成四叉DNA纳米结构,进而组装成DNA纳米球。在此过程中,microRNA可循环利用,从而实现microRNA的高效、特异性检测。
[Abstract]:DNA nanotechnology was first proposed and studied by New York University professor Seeman in 1982. After more than 20 years of development, DNA molecular tile self-assembly was formed. Origami and nanostructures have been successfully prepared. Nucleic acid probes are self-assembled nanostructures composed of DNA and RNA, which are easy to label. The characteristics of flexible structure design and stability play an important role in biosensor. It can realize the recognition of target molecules, signal conversion and amplification. The design of DNA nanostructures can lead to a variety of novel nucleic acid self-assembly routes in biosensor targeted drug delivery. Cancer therapy and other applications have a broad prospect. This paper focused on nucleic acid self-assembly technology carried out the following work: 1. Construction of nucleic acid self-assembled nanospheres and their applications in biosensor and imaging analysis this chapter uses the principle of base complementary pairing and the liquid crystal force of DNA. The monodisperse DNA nanospheres with a diameter of about 200nm were obtained by self-assembly. The advantage of this method over the traditional method is that there is no need for a large number of DNA chains. It takes only four DNA strands to complete the assembly of the nanospheres. Most of the gaps in the nanospheres can be connected by T4 ligase, which effectively catalyzes the reaction and avoids the decomposition of nucleic acids. The biological stability of DNA nanospheres is improved. The nanospheres can assemble a variety of functional groups in the structure, which can be used for molecular probe construction and fluorescence imaging analysis. Tumor cell specific recognition, drug delivery and drug delivery, gene regulation and so on, are expected to be widely used in the diagnosis and treatment of tumor cells. In addition, the DNA nanospheres also show good biocompatibility. For DNA self-assembly, biosensor and biomedical diagnosis and research opened up a new space for development. Based on Quadric DNA Nanostructures and DNA nanospheres chemiluminescence Resonance Energy transfer Imaging Detection microRNA this chapter presents an accurate detection method for microRNA. The quad structure of DNA was constructed by microRNA initiated hairpin DNA, and then the nucleic acid self-assembly was realized by using its own DNA enzyme sequence to form DNA nanospheres. The high sensitivity and specificity of microRNA detection was realized. Based on the construction of DNA nanostructures, the restriction of microRNA bases and reaction conditions was avoided. The multifunctional DNA hairpin structure was designed through the complementation of DNA structure, and the quad DNA nanostructure was assembled by the DNA chain substitution reaction, and then the DNA nanospheres were assembled. MicroRNA can be recycled to realize the high efficiency and specificity of microRNA detection.
【学位授予单位】:青岛科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB383.1;TP212.3
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 姜雄平,许丹科,刘志红,马立人;金表面自组装化学发光免疫传感器[J];分析化学;2000年12期
2 姚岚,余海湖,姜德生;离子自组装技术及其在光纤传感中的应用[J];武汉理工大学学报;2001年04期
3 林汉枫,江秀明,李扬眉,徐立恒,林贤福;脂肪酶/PET-NH_3~+单层自组装活性功能膜[J];传感技术学报;2004年01期
4 吴懿平,汪继凡,张金松,安兵,吴丰顺;新型微元件组装技术——流体自组装[J];电子工业专用设备;2005年09期
5 李建波;许群;;层-层自组装技术的发展与应用[J];世界科技研究与发展;2007年03期
6 江浪,黄桂芳,李洪祥,李小凡,胡文平,刘云圻,朱道本;自组装分子电子器件[J];化学进展;2005年01期
7 王海龙;秦文华;赵传华;;微镜面的自组装制作技术[J];曲阜师范大学学报(自然科学版);2006年04期
8 杨静;张成;;DNA自组装技术的研究进展及难点(英文)[J];计算机学报;2008年12期
9 李明;唐洁影;;自组装技术在MEMS中的应用[J];电子工业专用设备;2007年01期
10 唐琼;袁亚莉;胡建邦;马丹丹;高阳阳;;DNAzyme在金电极上自组装电化学生物传感器的制备[J];南华大学学报(自然科学版);2013年02期
相关会议论文 前10条
1 魏益海;倪筱玲;刘勇洲;朱岩;何小振;彭正合;;自组装功能膜——在分子水平上进行处理的技术[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
2 周峰;马勇;刘全;徐庆锋;路建美;;基于自组装技术的储存器件的制备以及性能研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第17分会:光电功能器件[C];2014年
3 潘开林;;基于表面张力作用的MEMS自组装技术[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
4 胡建强;张勇;任斌;杨志林;田中群;;表面增强拉曼光谱研究自组装形状可控的新型金纳米材料[A];第十二届全国分子光谱学学术会议论文集[C];2002年
5 马兰馨;石峰;;超重力条件下交替层状自组装制备聚合物多层膜[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
6 蒋亚东;王涛;吴志明;黄春华;李丹;;聚苯胺自组装复合膜及敏感特性研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
7 张召;朱晓丽;姜绪宝;孔祥正;;液滴模板法微球自组装制备P(TMPTA-St)胶体组装体[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
8 陆学民;肖素芳;路庆华;;离子自组装双功能超分子:可控润湿性及液晶取向[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
9 肖守军;;DNA纳米自组装技术[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2003年
10 刘爱骅;;丝状病毒-纳米材料自组装膜的构建及其在生物传感上的应用[A];中国化学会第28届学术年会第15分会场摘要集[C];2012年
相关重要报纸文章 前5条
1 本报记者 李宏乾;自组装技术:现代化学材料新星[N];中国化工报;2002年
2 记者 常丽君;研究人员发现自组装DNA链的最佳长度[N];科技日报;2010年
3 本报记者唐茵;“精准”化:为我所需创造新物质[N];中国化工报;2011年
4 ;自组装高分子微胶囊研究获重要进展[N];中国高新技术产业导报;2003年
5 武炳明;原位可控自组装技术制备出微米炭管[N];中国化工报;2006年
相关博士学位论文 前9条
1 张舟;聚合物纳米流体的自组装及构象行为研究[D];吉林大学;2012年
2 陈颖;基于自组装和目标物循环信号放大的新型电化学生物传感器研究[D];西南大学;2015年
3 程礼盛;聚合物及其纳米复合材料自组装的机理与应用研究[D];北京化工大学;2011年
4 李辉;木素自组装多层膜的制备及其用于材料表面功能化修饰的研究[D];华南理工大学;2012年
5 曹永智;嵌段共聚物薄膜自组装有序纳米微结构的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 吕正检;基于计算机模拟、自组装和力谱技术的蛋白质分子间相互作用研究[D];重庆大学;2010年
7 肖素芳;离子自组装制备光敏功能超分子材料[D];上海交通大学;2009年
8 马宇飞;稀土配合物纳米复合材料及多肽自组装纳米材料的合成及性质研究[D];兰州大学;2012年
9 黄龙光;有限预应变软弹性衬底上的图案形成与微结构演化[D];中国科学技术大学;2008年
相关硕士学位论文 前10条
1 单玉琴;多巴胺衍生物自组装单分子层的制备与纳米图案化[D];苏州大学;2015年
2 吴振维;化学驱动阴阳型聚合物微马达的动态自组装研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
3 门永红;可控蒸发自组装及其高分子刷功能化的研究[D];宁波大学;2015年
4 罗彩君;超重力条件下交替层状自组装多层膜的研究[D];北京化工大学;2015年
5 冯汲;硅油表面活性剂导向合成多级结构孔性材料[D];上海交通大学;2013年
6 赵杰;NCC基油墨光学防伪特性研究[D];天津科技大学;2013年
7 严金茂;辉光等离子体辅助多肽自组装及其贵金属复合材料制备研究[D];天津大学;2014年
8 董莹;新型核酸自组装纳米探针的构建及其在生物传感和成像分析中的应用[D];青岛科技大学;2015年
9 马鑫;表面活性剂类多肽自组装材料的研究[D];江南大学;2011年
10 史颖;电荷调控类胶原多肽自组装及用于治疗牙本质敏感的材料[D];清华大学;2011年
,本文编号:1411157
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/1411157.html