基于半导体纳米复合物的光电化学microRNA传感
[Abstract]:MicroRNAs (miRNAs), a series of short endogenous non-coding RNAss, play an important role in cell differentiation and proliferation, tumor metastasis, viral replication and neurodegeneration. Therefore, it is urgent to develop a rapid, simple, sensitive and selective method for quantitative detection of miRNAs. Photochemistry is a new biological analysis technology, which has been paid more and more attention in recent years. Because the excitation light source is completely separated from the detection signal system, the background signal is weak and the sensitivity of detection is improved. In addition, photochemical detection technology is faster, more convenient, more selective and more accurate than traditional photochemical and electrochemical methods. This thesis is based on semiconductor nanocomposites. In order to determine miRNAss by photochemical detection technique, we have carried out the following two aspects: 1: 1 carboxylic single-walled carbon nanotubes (SWCNTs-COOH) sensitized by DNA-CdS quantum dots (QDs). We have designed a universal photochemical biosensor platform. The probe DNA-CdS QDs were synthesized by one-step method, which is simpler than the previously reported synthesis method. The DNA-labeled CDs QDs are bonded to SWCNTs-COOH by 蟺-蟺 stacking effect to form photochemically active semiconductor nanocomposites. This nanocomposite shows high photovoltaic conversion efficiency and good stability. MiRNAs are an endogenous non-coding RNAs.MiRNAs play an important role in different biological processes. Using miRNA-7f as a model, because the target miRNA is hybridized with probe DNA, quantum dot modified DNA is separated from SWCNTs-COOH surface. Based on this, a novel signal weakening photochemical biosensor is constructed, which can be used to detect miRNA directly. Our method for direct detection of miRNA is less expensive, more convenient and less time consuming than indirect method. Under 405nm visible light irradiation and low potential (-0.05 V), the photochemical biosensor showed a wide detection range (50fM-100pM) and a low detection limit (34fM) combined with cyclic enzyme amplification. This novel photochemical method with high sensitivity and selectivity for direct detection of miRNAs is expected to be used in clinical miRNA assay. 2.Au nanoparticles are assembled with ZnSe-COOH nanocrystals by amide bond to obtain good photochemical activity. The semiconductor nanocomposite. Au nanoparticles produce hot electrons into ZnSe-COOH nanocrystals. Local surface plasmon resonance (SPR) produces a significantly enhanced photocurrent, which greatly improves the detection sensitivity of photochemical biosensor. Based on the nanocomposites, we have developed a novel photoelectrochemical biosensor platform. P19 protein and 21-23 base pair (bp) double-stranded RNA (dsRNA) have high specificity and affinity. The p19 protein binding to dsRNA can effectively block the electron donor from transporting electrons to the electrode surface and obtain a weakened photocurrent signal. With miRNA-122a as the target, it can be hybridized with probe RNA to form 21 BP dsRNAs. A highly sensitive photochemical biosensor for direct detection of miRNA was designed. The linear range of the photochemical sensor for miRNA-122a is from 350 FM to 5 nm, and the detection limit is as low as 153 FM. In addition, the sensor also shows a series of other excellent properties such as easy assembly, rapid response, high sensitivity and good specificity. Surface plasmon resonance (SPR) was generated by modifying au nanoparticles onto water-soluble ZnSe-COOH nanocrystals to improve the sensitivity of photochemical detection, promote the development of photochemical biosensors, and broaden the application of semiconductor nanocomposites. There is a bright future.
【学位授予单位】:南京师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB383.1;O657
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,本文编号:2133004
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