“纳米笔”的制备及其应用于牛血清白蛋白易位行为检测的研究

发布时间：2021-08-14 08:00

　　生物分子的检测是基因组学、蛋白质组学、糖组学等领域基础手段之一,而这些领域的研究关系到医学、药学、生物学等多个领域的发展。生物分子检测手段的发展会极大地促进上述领域研究的发展,进而影响和改善人们的生活质量、医疗水平、工业生产等多个方面,因此生物分子检测技术的发展具有十分重要的意义。本文成功制备出了一种用于生物分子检测的“纳米孔-金纳米电极”复合电极,本文称“纳米笔”。该工具能够结合纳米孔检测技术与隧道电流检测技术,进而被应用于生物分子的检测。本文主要着力于研究纳米笔在生物分子检测领域的应用,论文主要内容如下:1.首先,简要介绍纳米孔的发展背景以及基础知识,主要从纳米孔的种类、应用等方面进行阐述。着重介绍了固态纳米孔的重要分支---玻璃纳米管的分类、制备方法、与之相关的多个参数以及其应用领域,并在此基础上提出了本文的设计思路和研究内容。2.本文使用激光拉制仪将双通道石英玻璃管拉制成双通道玻璃纳米管,并在此基础上通过丁烷热裂解的方法制备出了碳纳米笔,再通过恒电位电化学沉积法制备出了金纳米笔。将金纳米笔应用于固结法对1,4-丁二胺分子进行电导测量,得到了1,4-丁二胺分子电导为0.3μS,验... 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

生物纳米孔的结构。图1.1生物纳米孔的结构。A为α-溶血素的结构示意图,右图为其横截面[17]。B为耻垢分岐杆菌孔蛋白A晶体结构的横截面示意图[8]。

噬菌体phi29 DNA组装马达[10,18],其最窄区域的直径约为3.6 nm,可以允许稍大如ds-DNA和一些蛋白质通过,一定程度上拓宽了生物纳米孔检测平台的检测范围。生物纳米孔的优势非常明显:通过生物工程的方法可以快速得到大量的膜孔蛋白,并且这些膜孔蛋白有着原子级别的重现性,使得测量结果可以标准化;同时,还可以通过编译控制该蛋白合成的基因,从而引入合适的结合位点用于检测不同种类的分子。目前,牛津纳米孔技术公司已发布多款使用不同场合和领域的基于生物纳米孔的测序平台,尤其是MinION测序仪,大小同大屏智能手机相近,已有世界多国科学家使用其进行科学研究[19-22]。然而生物纳米孔的劣势同样突出:由于膜孔蛋白都需要嵌入脂质双分子层,而脂质双分子层的热稳定性和介电性能都较差,使用寿命短,并且孔径无法控制,严重地阻碍了生物纳米孔的研究与发展。

电阻脉冲技术(Resistive-pules Technique)基于库尔特计数器原理,如图1.3[5],将电解液隔成两个腔室并只通过纳米孔连通,在纳米孔两端施加一个电压,电解液中的离子会受电场力作用定向移动通过纳米孔,此时纳米孔内形成了一个离子通道,形成稳定电流,这个电流记为基线电流Ibase。若其中一个腔室中含有带电的分子(如聚合物链、氨基酸、蛋白质、核酸等分子),该带电分子也会因电场力作用而发生定向移动,当其通过纳米孔时,在空间上会阻塞既有的离子通道,造成电流下降,记为ΔI。通过分析ΔI的幅值A,持续时间t以及单位时间信号数N等信息可以用于分析与待测物有关的物理信息。1.2.2.2隧穿电流技术

【参考文献】：
期刊论文
[1]pH对洛美沙星与牛血清白蛋白结合的影响[J]. 杨莹,唐臻强,于贤勇.  邵阳学院学报(自然科学版). 2011(03)

硕士论文
[1]基于固态纳米孔的蛋白质BSA单分子检测及红曲菌中桔霉素和MonacolinK合成基因的研究[D]. 唐梦醒.南昌大学 2014



本文编号：3342093