功能性序列对纳米金特异性吸附巯基DNA的影响机制及其稳定性分析

发布时间：2017-09-29 00:21

  本文关键词：功能性序列对纳米金特异性吸附巯基DNA的影响机制及其稳定性分析

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【摘要】：金纳米颗粒(AuNPs)与DNA连接形成的球形核酸(SNA)已经在生物领域作为一种重要的功能材料。球状核酸结构(SNA)与互补的DNA序列有高的杂交能力是至关重要的,从而确保它们在与反义基因治疗和细胞传感等领域的适用性。传统salt-aging过程方法是有效的,但是很繁琐,需要1-3天才能完成。快速低pH值连接方法被证明是有效的,而相关核心问题是DNA非特异性吸附于金纳米颗粒表面。为了解决这个问题,我们系统地比较了球状核酸结构(SNA)分别由这两种方法(Salt-aging方法和低pH值的方法)处理的情况。就互补DNA的数量而言,每个球状核酸结构(SNA)均可以绑定互补DNA,平均每个巯基修饰的互补链DNA探针的与SNA都具有一定的绑定亲和力,两种方法也产生了类似杂交效率,尽管球状核酸结构(SNA)利用低pH值的方法具有较高的加载能力,但是SNA表面的立体构型存在非特异性吸附与电荷排斥与空间位阻效应。通过谷胱甘肽(GSH)的处理,我们发现非特异性DNA与纳米金粒子的结合可以几乎完全消除,形成一个具有直立构型的球状核酸结构(SNA)。相比传统的方法,使用有毒巯基己醇或硫醇消除非特异性DNA吸附,谷胱甘肽具有生物相容性,温和,同时具有成本效益,技术上也易于使用。此外,通过调整合理的DNA碱基序列——T序列的个数变化,在DNA序列的头端形成功能性序列,从而增强金纳米粒子对DNA的承载能力和稳定性,这种方法也适用于盐诱导聚合方法。这项工作不仅针对非特异性DNA吸附提供了有效和简单的技术解决方案,而且提拱了球状核酸结构(SNA)杂交效率的新见解。
【关键词】：球形核酸 纳米金粒子 T碱基序列 谷胱甘肽 杂交效率
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O614.123;TB383.1
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 绪论14-24
• 1.1 纳米金简介14-19
• 1.1.1 纳米金的定义14
• 1.1.2 纳米金的性质14-15
• 1.1.3 纳米金的应用与发展介绍15-18
• 1.1.4 纳米金的制备18-19
• 1.2 球状核酸结构(SNA)简介19-22
• 1.2.1 球状核酸结构(SNA)20
• 1.2.2 球状核酸结构(SNA)组成结构20-22
• 1.3 课题目的与意义22-24
• 第二章 纳米金的制备与表征24-28
• 2.1 材料与仪器24-25
• 2.1.1 实验材料24
• 2.1.2 实验仪器24-25
• 2.2 方法与结果25-27
• 2.2.1 纳米金的制备25
• 2.2.2 纳米金粒径测定25-27
• 2.2.3 纳米金浓度的计算27
• 2.3 本章小结27-28
• 第三章 纳米金与DNA吸附及其优化28-34
• 3.1 材料与仪器28-29
• 3.1.1 实验材料28
• 3.1.2 实验器材28-29
• 3.2 方法与结果29-30
• 3.2.1 DNA序列设计基础29
• 3.2.2 DNA序列设计结果29-30
• 3.3 纳米金与巯基化DNA吸附研究30-33
• 3.3.1 低pH吸附30-31
• 3.3.2 氯化钠盐培养吸附31
• 3.3.3 纳米金装载DNA的定量分析31-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第四章 球状核酸结构SNA的性质研究34-44
• 4.1 材料与仪器34-35
• 4.1.1 实验材料34
• 4.1.2 实验器材34-35
• 4.2 稳定性研究的方法与结果35-39
• 4.2.1 DNA吸附纳米金结构研究35-36
• 4.2.2 带有DNA的纳米金粒子稳定性研究36-37
• 4.2.3 SNA盐稳定性的研究37-38
• 4.2.4 SNA随时间变化的稳定性研究38-39
• 4.3 SNA的装载能力及其热力学研究方法与结果39-42
• 4.3.1 SNA装载linker DNA研究39-40
• 4.3.2 SNA热力学溶解曲线研究40-42
• 4.4 本章小结42-44
• 第五章 球形核酸结构SNA杂交功能研究44-52
• 5.1 材料与仪器44-45
• 5.1.1 实验材料44
• 5.1.2 实验仪器44-45
• 5.2 方法与结果45-50
• 5.2.1 两种方法下SNA杂交情况对比45-47
• 5.2.2 钠盐对SNA杂交影响研究47-49
• 5.2.3 SNA的杂交亲和力研究49-50
• 5.3 本章小结50-52
• 第六章 GSH处理降低非特异性吸附研究52-64
• 6.1 材料与仪器52-53
• 6.1.1 实验材料52
• 6.1.2 实验仪器52-53
• 6.2 方法与结果53-60
• 6.2.1 GSH浓度对非特异性吸附的影响53-55
• 6.2.2 GSH处理浓度对SNA结构的影响55-58
• 6.2.3 GSH处理时间对非特异性吸附影响探究58-59
• 6.2.4 GSH处理后杂交的ssDNA熔解曲线59-60
• 6.3 盐培养下GSH对非特异性吸附影响研究60-62
• 6.4 本章小结62-64
• 第七章 GSH与MCH功能性区别研究64-76
• 7.1 材料与仪器64-65
• 7.1.1 实验材料64
• 7.1.2 实验仪器64-65
• 7.2 方法与结果65-71
• 7.2.1 GSH对SNA表面DNA处理机制研究65-67
• 7.2.2 GSH与MCH对非特异性吸附作用区别67-71
• 7.2.3 GSH与MCH杂交动力区别研究71
• 7.3 GSH与MCH对SNA稳定性区别的研究71-73
• 7.4 本章小结73-76
• 第八章 结论,创新点和展望76-78
• 8.1 结论76-77
• 8.2 创新点77
• 8.3 展望77-78
• 参考文献78-84
• 致谢84-86
• 研究成果及发表的学术论文86-88
• 作者及导师简介88-89
• 附件89-90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 曾琦斐;;纳米金的制备及其应用研究[J];嘉应学院学报;2011年05期

2 曾琦斐;;表面活性剂存在下HEPES缓冲溶液中制备纳米金颗粒[J];武汉工程大学学报;2010年07期

3 刘兴芝,房大维,王鲁宁,关英勋,董志国,司伟,陈林,臧树良;纳米材料及其应用[J];辽宁大学学报(自然科学版);2004年01期

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本文编号：938931