新型DNA探针/纳米材料生物传感器的设计及应用

发布时间：2021-12-18 12:45

　　近年来,在分子诊断,药物研发和食品安全等领域开发可快速检测、高可靠性、易使用且低成本的生物传感器,具有重要的研究价值和应用需求。DNA是生物遗传信息的主要承担者,近年来,随着DNA技术的迅速发展,多种致病物质的核酸序列已被掌握,因此在基因治疗和生物医学等领域,尽早及准确的检测致病物质的DNA的序列是十分重要的。本论文围绕DNA检测为目的开展了以下三个方面的工作:（1）氧化石墨烯（GO）具有独特的物理结构和理化性质,在生物分子检测领域获得研究者的广泛关注,同时环金属铱（Ir（Ⅲ））配合物以其优良的光物理性质在生物领域一直是研究的热点。在此基础上,我们首先合成了带有羧基官能团的Ir配合物（Ir-COOH）,再将其用N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）活化得到Ir-NHS。通过研究Ir-COOH与GO之间的相互作用,证明与传统的有机荧光染料FAM相比,由于存在静电吸附的作用,GO与Ir-COOH之间具有更强的相互作用力,因此Ir-COOH能稳定的吸附在GO表面,两者之间产生荧光共振能量转移效应（FRET）使得Ir-COOH的荧光被高效的淬灭。（2）我们利用Ir-NHS中的活性酯基团将Ir配合物作为荧... 

【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 生物传感器简介
        1.1.1 生物传感器的分类
        1.1.2 生物传感器的特点
    1.2 石墨烯在生物传感器中的应用
        1.2.1 石墨烯简介
        1.2.2 石墨烯的性质及其制备方法
        1.2.3 氧化石墨烯
        1.2.4 石墨烯在电化学传感器中的应用
        1.2.5 石墨烯-FRET生物传感器的应用
    1.3 环金属铱配合物在传感器及生物领域中的应用
        1.3.1 有机电致发光材料研究进展
        1.3.2 环金属铱(III)配合物的分类
        1.3.3 环金属铱(III)配合物在化学传感器中的应用
        1.3.4 环金属铱(III)配合物在生物领域中的研究进展
    1.4 表面增强拉曼散射(SERS)在生物传感器中的应用
        1.4.1 表面增强拉曼散射(SERS)简介
        1.4.2 SERS生物传感器用于重金属离子的检测
        1.4.3 SERS生物传感器用于小分子的检测
        1.4.4 SERS生物传感器用于DNA/RNA的检测
    1.5 本研究课题的提出
    参考文献
第二章 氧化石墨烯、铱配合物的合成及两者之间的相互作用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂与药品
        2.2.2 实验仪器和方法
        2.2.3 氧化石墨烯的制备
        2.2.4 金属铱配合物的合成与表征
        2.2.5 氧化石墨烯对Ir-COOH与FAM的负载与释放行为
        2.2.6 金属铱配合物与氧化石墨烯之间的相互作用
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 氧化石墨烯的结构表征
        2.3.2 金属铱配合物的合成
        2.3.3 金属铱配合物的表征
        2.3.4 氧化石墨烯对Ir配合物与FAM的负载与释放
        2.3.5 金属铱配合物与GO之间的相互作用
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 基于氧化石墨烯-铱(III)配合物的生物传感器用于DNA检测
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 仪器与试剂以及实验所用DNA序列
        3.2.2 氧化石墨烯吸附Ir-ssDNA淬灭荧光
        3.2.3 目标DNA检测
        3.2.4 Ir配合物与荧光素FAM光稳定性的对比
        3.2.5 GO-Ir-ssDNA与GO-FAM-ssDNA传感器光稳定性的对比
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Ir-ssDNA的合成及表征
        3.3.2 基于氧化石墨烯传感器的设计原理
        3.3.3 氧化石墨烯浓度优化
        3.3.4 传感器工作时间条件的优化
        3.3.5 传感器的性能分析
        3.3.6 Ir配合物与FAM光稳定性对比
        3.3.7 GO-Ir-ssDNA与GO-FAM-ssDNA传感器的光稳定性对比
    3.4 结论
    参考文献
第四章 基于酶循环放大的表面增强拉曼散射生物传感器用于DNA检测
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂、仪器以及实验所用DNA序列
        4.2.2 金纳米颗粒(AuNPs)的制备
        4.2.3 金纳米棒(AuNRs)的制备
        4.2.4 SERS生物传感器的构建过程
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 材料表征
        4.3.2 SERS基底增强因子计算
        4.3.3 AuNPs、AuNRs和SERS基底的拉曼信号对比
        4.3.4 SERS生物传感器的设计原理
        4.3.5 SERS生物传感器的原理验证
        4.3.6 SERS生物传感器对不同浓度目标DNA的检测
        4.3.7 SERS生物传感器的特异性
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 前景展望
附录
硕士期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Graphene meets biology[J]. Ning Li,Yilin Cheng,Qin Song,Ziyun Jiang,Mingliang Tang,Guosheng Cheng.  Chinese Science Bulletin. 2014(13)
[2]Serum manganese superoxide dismutase and thioredoxin are potential prognostic markers for hepatitis C virus-related hepatocellular carcinoma[J]. Tsutomu Tamai,Hirofumi Uto,Yoichiro Takami,Kouhei Oda,Akiko Saishoji,Masashi Hashiguchi,Kotaro Kumagai,Takeshi Kure,Seiichi Mawatari,Akihiro Moriuchi,Makoto Oketani,Akio Ido,Hirohito Tsubouchi.  World Journal of Gastroenterology. 2011(44)



本文编号：3542423