基于量子点的荧光共振能量转移的生化分析应用研究
发布时间：2023-04-02 04:23
半导体量子点(QD)具有有机染料分子和荧光蛋白所不具备的独特光物理性质:亮度高、量子产率高、光稳定性好、吸收光谱宽和发射光谱窄且大小可调等,量子点的直径与生物分子大致相当。量子点与荧光共振能量转移(FRET)相结合在生化分析领域有广阔应用前景。本论文结合单分子检测、等温扩增技术,以及微粒、3D DNA纳米结构材料,发展了一系列基于量子点的FRET的新型生物传感体系,并将其应用于蛋白转移酶、循环DNA、miRNA、核酸酶和甲基转移酶等生物分子的超灵敏检测。主要研究内容如下:1.基于单个量子点的FRET用于测定氧-N-乙酰葡萄糖胺转移酶(OGT)活性我们发展了一种基于单个量子点的FRET检测氧-N-乙酰葡萄糖胺转移酶(OGT)活性的新方法。OGT酶负责蛋白质的O-GlcNAc糖基化修饰,是一种细胞内源酶。OGT酶活性的失调与癌症、糖尿病、阿尔兹海默症等多种疾病相关。我们设计一种Cy5/biotin修饰的肽链,此肽链具有能够被OGT糖基化的丝氨酸和与之相邻的蛋白酶识别的位点。此O-GlcNAc糖基化修饰过程以普通的非放射性UDP-GlcNAc作为糖基供体,以Cy5/biotin修饰的肽链作为...
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 量子点
1.2 荧光共振能量转移(FRET)
1.3 基于量子点的FRET的构型分析
1.3.1 量子点作为FRET的能量供体
1.3.2 量子点作为FRET的能量受体
1.3.3 量子点同时作为供体和受体
1.4 基于量子点的FRET在生化分析中的应用
1.4.1 DNA的检测
1.4.2 RNA的检测
1.4.3 蛋白质的检测
1.4.4 其他目标物的检测
1.4.5 单个量子点的FRET检测
1.5 本论文的研究工作
第二章 基于单个量子点的FRET用于测定氧-N-乙酰葡萄糖胺转移酶(OGT)活性
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂与材料
2.2.2 OGT酶活性测量
2.2.3 单分子检测和数据方法
2.2.4 OGT酶的抑制剂测量
2.2.5 细胞培养及提取物的制备
2.3 结果与讨论
2.3.1 OGT酶活性分析的原理
2.3.2 荧光光谱的分析
2.3.3 单分子检测分析
2.3.4 实验条件的优化
2.3.5 检测的灵敏度
2.3.6 检测的选择性
2.3.7 动力学分析
2.3.8 抑制剂分析
2.3.9 细胞提取物中OGT酶检测
2.4 本章小结
第三章 联合微粒与基于量子点的FRET用于灵敏检测循环DNA
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂与材料
3.2.2 杂交反应
3.2.3 MP/QD复合物结构的形成
3.2.4 凝胶电泳与荧光光谱测量
3.2.5 单分子检测和数据方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 循环DNA检测的原理
3.3.2 凝胶电泳分析
3.3.3 荧光光谱的分析
3.3.4 能量受体敏化发射效率分析
3.3.5 实验条件的优化
3.3.6 单分子检测分析
3.3.7 检测的灵敏度
3.4 本章小结
第四章 联合等温扩增与基于量子点的FRET用于同时检测多种microRNA
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 试剂与材料
4.2.2 HRCA反应
4.2.3 凝胶电泳测量
4.2.4 杂交反应
4.2.5 荧光光谱测量
4.2.6 miRNA的提取及实际样品测量
4.3 结果与讨论
4.3.1 同时检测多种miRNA的原理
4.3.2 联合等温扩增与基于量子点的FRET理论
4.3.3 凝胶电泳分析
4.3.4 HRCA的荧光光谱分析
4.3.5 FRET测量与分析
4.3.6 实验条件的优化
4.3.7 miRNA检测的灵敏度
4.3.8 检测的特异性
4.3.9 多种miRNA的同时检测
4.3.10 实际样品分析
4.4 本章小结
第五章 联合四面体DNA与基于量子点的多重FRET用于同时测定多种酶活性
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 试剂与材料
5.2.2 四面体DNA的形成
5.2.3 酶的反应和抑制剂测量
5.2.4 凝胶电泳测量
5.2.5 荧光光谱测量
5.2.6 单分子荧光成像
5.3 结果与讨论
5.3.1 同时检测多种核酸酶的原理
5.3.2 联合四面体DNA与基于量子点的多重FRET理论
5.3.3 凝胶电泳分析
5.3.4 实验条件的优化
5.3.5 基于量子点的多重FRET效率分析
5.3.6 多重FRET的单分子荧光成像分析
5.3.7 核酸酶检测的灵敏度
5.3.8 多种核酸酶的同时检测
5.3.9 检测的特异性
5.3.10 实际样品分析
5.3.11 甲基转移酶检测的灵敏度
5.3.12 抑制剂分析
5.4 本章小结
第六章 总结
参考文献
攻读博士学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3778527
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 量子点
1.2 荧光共振能量转移(FRET)
1.3 基于量子点的FRET的构型分析
1.3.1 量子点作为FRET的能量供体
1.3.2 量子点作为FRET的能量受体
1.3.3 量子点同时作为供体和受体
1.4 基于量子点的FRET在生化分析中的应用
1.4.1 DNA的检测
1.4.2 RNA的检测
1.4.3 蛋白质的检测
1.4.4 其他目标物的检测
1.4.5 单个量子点的FRET检测
1.5 本论文的研究工作
第二章 基于单个量子点的FRET用于测定氧-N-乙酰葡萄糖胺转移酶(OGT)活性
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂与材料
2.2.2 OGT酶活性测量
2.2.3 单分子检测和数据方法
2.2.4 OGT酶的抑制剂测量
2.2.5 细胞培养及提取物的制备
2.3 结果与讨论
2.3.1 OGT酶活性分析的原理
2.3.2 荧光光谱的分析
2.3.3 单分子检测分析
2.3.4 实验条件的优化
2.3.5 检测的灵敏度
2.3.6 检测的选择性
2.3.7 动力学分析
2.3.8 抑制剂分析
2.3.9 细胞提取物中OGT酶检测
2.4 本章小结
第三章 联合微粒与基于量子点的FRET用于灵敏检测循环DNA
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂与材料
3.2.2 杂交反应
3.2.3 MP/QD复合物结构的形成
3.2.4 凝胶电泳与荧光光谱测量
3.2.5 单分子检测和数据方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 循环DNA检测的原理
3.3.2 凝胶电泳分析
3.3.3 荧光光谱的分析
3.3.4 能量受体敏化发射效率分析
3.3.5 实验条件的优化
3.3.6 单分子检测分析
3.3.7 检测的灵敏度
3.4 本章小结
第四章 联合等温扩增与基于量子点的FRET用于同时检测多种microRNA
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 试剂与材料
4.2.2 HRCA反应
4.2.3 凝胶电泳测量
4.2.4 杂交反应
4.2.5 荧光光谱测量
4.2.6 miRNA的提取及实际样品测量
4.3 结果与讨论
4.3.1 同时检测多种miRNA的原理
4.3.2 联合等温扩增与基于量子点的FRET理论
4.3.3 凝胶电泳分析
4.3.4 HRCA的荧光光谱分析
4.3.5 FRET测量与分析
4.3.6 实验条件的优化
4.3.7 miRNA检测的灵敏度
4.3.8 检测的特异性
4.3.9 多种miRNA的同时检测
4.3.10 实际样品分析
4.4 本章小结
第五章 联合四面体DNA与基于量子点的多重FRET用于同时测定多种酶活性
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 试剂与材料
5.2.2 四面体DNA的形成
5.2.3 酶的反应和抑制剂测量
5.2.4 凝胶电泳测量
5.2.5 荧光光谱测量
5.2.6 单分子荧光成像
5.3 结果与讨论
5.3.1 同时检测多种核酸酶的原理
5.3.2 联合四面体DNA与基于量子点的多重FRET理论
5.3.3 凝胶电泳分析
5.3.4 实验条件的优化
5.3.5 基于量子点的多重FRET效率分析
5.3.6 多重FRET的单分子荧光成像分析
5.3.7 核酸酶检测的灵敏度
5.3.8 多种核酸酶的同时检测
5.3.9 检测的特异性
5.3.10 实际样品分析
5.3.11 甲基转移酶检测的灵敏度
5.3.12 抑制剂分析
5.4 本章小结
第六章 总结
参考文献
攻读博士学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3778527
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