基于核酸纳米材料检测细胞内肿瘤标志物

发布时间：2021-04-19 12:13

　　核酸由于无与伦比的可编程性,已被积极开发各种精致的纳米结构。DNA相互作用的可预测性使纳米级尺寸的2D和3D DNA结构的组装成为了可能。DNA本质上是化学惰性的,基于未修饰DNA的纳米结构大多缺乏功能。但是,可以通过对DNA纳米结构进行化学修饰来获得功能,并且机会是无限的。尤其是具有可定制功能和精确寻址能力的框架核酸在生物医学应用中具有广阔的前景。本文主要研究内容有以下几部分:1.利用DNA的可编程性,构建成一种能够特异性识别MUC-1蛋白且同时检测Survivin mRNA与TK1 mRNA的星型DNA纳米探针。DNA纳米星上有分别与Survivin mRNA和TK1 mRNA碱基互补配对的DNA链,其与Survivin mRNA与TK1 mRNA结合,使原来因相互靠近而荧光猝灭的荧光基团分开从而分别使花菁3（Cy3）与花菁5（Cy5）的荧光恢复,通过荧光信号的变化来检测细胞内Survivin mRNA与TK1 mRNA,实现了对靶标的灵敏检测。2.DNA螺旋结构具有疏水内部结构和高度可预测性以及带负电荷的外部结构,使其与蛋白质结构不同。DNA杂交形成的结构具有动态性质。设计合成了... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 文献综述
    1.1 DNA纳米技术
        1.1.1 DNA纳米技术的起源
        1.1.2 基于模块的自底向上装配
            1.1.2.1 寡酸模块核苷
            1.1.2.2 由张力三角形图块组装而成的3DDNA晶体
            1.1.2.3 DNA多面体
                1.1.2.3.1 DNA立方体
                1.1.2.3.2 DNA四面体
                1.1.2.3.3 DNA八面体
                1.1.2.3.4 DNA纳米棱镜
            1.1.2.4 点星状图块
                1.1.2.4.1 DNA十二面体
        1.1.3 DNA折纸
        1.1.4 单链模块组装
        1.1.5 纳米粒子模板DNA纳米结构
        1.1.6 DNA纳米结构构建的其他方法
            1.1.6.1 过渡金属离子用于建立金属与DNA的连接和组装
            1.1.6.2 滚圆扩增构建DNA纳米结构
    1.2 DNA纳米水凝胶
    1.3 DNA纳米结构的药物递送
        1.3.1 进入器官
        1.3.2 进入细胞
        1.3.3 通过DNA纳米技术输送药物分子
            1.3.3.1 小分子
                1.3.3.1.1 荧光染料
                1.3.3.1.2 阿霉素
            1.3.3.2 寡核苷酸
                1.3.3.2.1 CpGs
                1.3.3.2.2 siRNA
                1.3.3.2.3 micro RNA
                1.3.3.2.4 CRISPR-Cas
                1.3.3.2.5 适体
                1.3.3.2.6 脱氧核酶
            1.3.3.3 蛋白质
            1.3.3.4 无机纳米颗粒
    1.4 细胞内的检测
        1.4.1 用于细胞内mRNA检测的NanoFlares
        1.4.2 分子信标修饰的AuNPs用于细胞内mRNA检测
    1.5 本文研究思路
第二章 基于DNA纳米星对细胞内TK1 mRNA与Survivin mRNA的高效检测
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验方法
            2.2.3.1 DNA纳米星制备
            2.2.3.2 细胞培养
            2.2.3.3 CCK-8分析
            2.2.3.4 细胞成像
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 DNA纳米星的细胞荧光成像的实验原理
        2.3.2 材料表征
            2.3.2.1 DNA纳米星的透射电镜及动态光散射表征
            2.3.2.2 聚丙烯酰胺电泳分析表征DNA纳米星
                2.3.2.2.1 DNA纳米星的组装过程的聚丙烯酰胺电泳表征
                2.3.2.2.2 DNA纳米星的触发过程的聚丙烯酰胺电泳表征
                2.3.2.2.3 DNA纳米星的稳定性的聚丙烯酰胺电泳表征
        2.3.3 实验可行性探究
        2.3.4 实验条件优化
        2.3.5 DNA纳米星对Survivin mRNA及TK1 mRNA的荧光检测
            2.3.5.1 DNA纳米星对Survivin mRNA的荧光检测
            2.3.5.2 DNA纳米星对TK1 mRNA的荧光检测
        2.3.6 DNA纳米星对Survivin mRNA及TK1 mRNA的特异性
        2.3.7 DNA纳米星的荧光成像
        2.3.8 DNA纳米星的毒性研究
    2.4 本章小结
第三章 DNA骨架的二十面体作为药物载体用于活细胞中生存素（Survivin）RNA与胸苷激酶（TK1）RNA的同时比率型检测
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 实验方法
            3.2.3.1 五路DNA的合成
            3.2.3.2 半二十面体DNA的合成
            3.2.3.3 二十面体DNA的合成及gelonin蛋白的封装
            3.2.3.4 细胞培养
            3.2.3.5 CCK-8分析
            3.2.3.6 细胞成像
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 DNA骨架的二十面体的细胞荧光成像的实验原理
        3.3.2 材料表征
            3.3.2.1 DNA骨架的二十面体的透射电镜表征
            3.3.2.2 DNA骨架的二十面体的动态光散射表征
            3.3.2.3 DNA骨架的二十面体的聚丙烯酰胺电泳分析表征
                3.3.2.3.1 五路DNA的聚丙烯酰胺电泳分析表征
                3.3.2.3.2 半二十面DNA及二十面体DNA的琼脂糖凝胶电泳分析表征
            3.3.2.4 实验可行性探究
            3.3.2.5 实验条件优化
            3.3.2.6 DNA骨架二十面体对Survivin mRNA及TK1 mRNA的荧光检测
            3.3.2.7 DNA骨架二十面体对Survivin mRNA及TK1 mRNA的特异性
            3.3.2.8 DNA骨架二十面体的荧光成像
            3.3.2.9 DNA骨架二十面体的毒性及凋亡率的研究
    3.4 本章小结
第四章 DNA交联的水凝胶包覆的SiNPs荧光探针检测活细胞中的三磷酸腺苷
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 实验方法
            4.2.3.1 SiNPs-MA-DNA1结构的构建
            4.2.3.2 MA-DNA2结构的构建
            4.2.3.3 SiNPs-PMA-DNA的制备1
            4.2.3.4 PMA-DNA的制备2
            4.2.3.5 DNA交联的SiNPs纳米水凝胶的合成
            4.2.3.6 细胞培养
            4.2.3.7 CCK-8分析
            4.2.3.8 体外细胞摄取和成像
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 DNA交联的SiNPs纳米水凝胶的细胞荧光成像的实验原理
        4.3.2 材料表征
            4.3.2.1 DNA交联的SiNPs纳米水凝胶的透射电镜表征
            4.3.2.2 DNA交联的SiNPs纳米水凝胶的动态光散射表
            4.3.2.3 DNA交联的SiNPs纳米水凝胶的紫外吸收表征
            4.3.2.4 DNA交联的SiNPs纳米水凝胶的zeta电位表征
            4.3.2.5 聚丙烯酰胺电泳分析DNA交联的SiNPs纳米水凝胶
            4.3.2.6 DNA交联的SiNPs纳米水凝胶的红外光谱表征
            4.3.2.7 SiNPs和DHSN的热重分析（TGA）
        4.3.3 实验可行性探究
        4.3.4 实验条件优化
        4.3.5 在目标ATP存在下优化pH
        4.3.6 ATP和 DHSN的化学计量分析
        4.3.7 DNA交联的SiNPs纳米水凝胶对ATP的荧光检测
        4.3.8 DNA交联的SiNPs纳米水凝胶对ATP的特异性
        4.3.9 DNA交联的SiNPs纳米水凝胶的适用性研究
        4.3.10 DNA交联的SiNPs纳米水凝胶的稳定性研究
            4.3.10.1 用荧光发射光谱评估DNA交联的SiNPs纳米水凝胶的稳定性
            4.3.10.2 用凝胶电泳评估DNA交联的SiNPs纳米水凝胶的稳定性
        4.3.11 DNA交联的SiNPs纳米水凝胶的毒性研究
        4.3.12 DNA交联的SiNPs纳米水凝胶的荧光成像
            4.3.12.1 DNA交联的SiNPs纳米水凝胶的随时间的荧光成像
            4.3.12.2 DNA交联的SiNPs纳米水凝胶在抑制剂和促进剂下的荧光成像
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录



本文编号：3147530