基于石墨烯氧化物-硫代磷酸化DNA传感器对汞离子高灵敏检测的研究

发布时间：2022-12-09 23:40

　　汞离子(Hg²⁺)是一种常见的重金属离子,毒性较大,会对环境造成严重污染。由于Hg²⁺的降解性差,其随着生物链不断累积富集,最后在人体内达到较为危险的浓度,威胁到生命健康。Hg²⁺浓度超标后会给人体器官带来不可逆转的伤害,如对肾和肌肉等造成功能性障碍、严重损害神经等,因此发展检测Hg²⁺的方法至关重要。石墨烯氧化物（GO）在生物传感器领域中扮演着重要角色,和DNA能组合成有效的传感系统,对待测物实现快速、有效的检测。本研究主要依据荧光共振能量（FRET）原理和Hg²⁺特异性切割硫代磷酸化RNA位点的（又称硫代磷酸化切割位点或PS位点）机制设计出几种GO-DNA生物传感器,通过荧光强度的变化对Hg²⁺实现高灵敏的检测。1.基于石墨烯氧化物（GO）物理吸附修饰多个硫代磷酸化切割位点（PS）的DNA序列检测汞离子。在DNA序列上设计含有1个、2个、3个PS切割位点,通过增加PS切割位点的数量来提高检测Hg²⁺的灵敏度,结合GO的物理吸附作用... 

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 石墨烯氧化物
        1.1.1 石墨烯氧化物的结构性质特点
        1.1.2 石墨烯氧化物-DNA在荧光传感器上的应用
    1.2 重金属汞离子检测的研究进程
        1.2.1 各种重金属离子的危害
        1.2.2 DNA传感器中常见的Hg~(2+)检测方法
            1.2.2.1 电化学检测
            1.2.2.2 场效应晶体管检测
            1.2.2.3 表面等离子体共振检测
            1.2.2.4 拉曼光谱检测
            1.2.2.5 比色检测
            1.2.2.6 荧光FRET检测
    1.3 石斛
    1.4 本研究的主要内容及创新点
第二章 基于石墨烯氧化物物理吸附修饰多个硫代磷酸化切割位点的DNA序列检测汞离子
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 实验试剂和材料
        2.2.2 传感器的实验原理与制备方法
    2.3 传感器检测Hg~(2+)的实验方案与结果分析
        2.3.1 GO最优浓度的选择
        2.3.2 动力学检测
        2.3.3 灵敏性检测
        2.3.4 Hg~(2+)的选择性检测
        2.3.5 传感器的稳定性检测
        2.3.6 石斛中的实际检测
            2.3.6.1 Hg~(2+)对石斛生长的影响
            2.3.6.2 传感器对石斛中Hg~(2+)的检测
    2.4 小结
第三章 基于石墨烯氧化物物理吸附具有多聚胞嘧啶的DNA序列辅助二氧化硅银检测汞离子
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验试剂和材料
        3.2.2 传感器的实验原理与制备方法
    3.3 传感器检测Hg~(2+)的实验方案与结果分析
        3.3.1 GO最优浓度的选择
        3.3.2 动力学分析
        3.3.3 灵敏性检测
        3.3.4 选择性检测
        3.3.5 传感器的稳定性检测
    3.4 Ag@SiO_2荧光增强分析
        3.4.1 Ag@SiO_2最优浓度的选择
        3.4.2 Ag@SiO_2增强荧光的动力学分析
        3.4.3 Ag@SiO_2增强荧光的灵敏性分析
        3.4.4 石斛中的实际检测
    3.5 小结
第四章 基于石墨烯氧化物结合修饰碳量子点和硫代磷酸化切割位点的DNA序列检测汞离子
    4.1 引言
    4.2 实验试剂与材料
    4.3 修饰碳量子点和PS切割位点的DNA结合GO检测Hg~(2+)
        4.3.1 传感器的实验原理与制备方法
        4.3.2 传感器检测Hg~(2+)的实验方案与结果分析
            4.3.2.1 GO最优浓度的选择
            4.3.2.2 动力学分析
            4.3.2.3 灵敏性检测
            4.3.2.4 选择性检测
            4.3.2.5 稳定性检测
    4.4 DNA-Au NPs交联结合GO对Hg~(2+)的高灵敏检测分析
        4.4.1 传感器的实验原理与制备方法
        4.4.2 传感器检测Hg~(2+)的实验方案与结果分析
            4.4.2.1 Na Cl浓度的选择
            4.4.2.2 GO浓度的选择
            4.4.2.3 动力学分析
            4.4.2.4 灵敏性检测
            4.4.2.5 选择性检测
            4.4.2.6 稳定性检测
    4.5 石斛中的实际检测
    4.6 小结
第五章 基于石墨烯氧化物芯片固定含有多个硫代磷酸化切割位点的DNA序列检测汞离子
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 实验试剂和材料
        5.2.2 传感器的实验原理与制备方法
    5.3 辅助序列Ⅰ参与的传感器检测Hg~(2+)的实验方案与结果分析
        5.3.1 活化的GO最优浓度的选择
        5.3.2 灵敏性检测
        5.3.3 选择性检测
    5.4 辅助序列Ⅱ参与的传感器检测Hg~(2+)的实验方案与结果分析
        5.4.1 活化的GO最优浓度的选择
        5.4.2 灵敏性检测
        5.4.3 选择性检测
    5.5 小结
结论
参考文献
致谢
在学期间科研成果



本文编号：3715604