免仪器定量生物传感新方法研究
发布时间：2020-07-22 12:18
【摘要】：液相比色分析法通常使用有机染料、酶底物、贵金属纳米颗粒等作为比色探针,将目标物的浓度转换成均相反应溶液的颜色强度进行分析。由于颜色强度仅是最终反应溶液的一维信息,因此,现有的液相比色分析方法可统称为一维液相比色分析法(One Dimensional Liquid-Phase Colorimetric Assay,1D LPCA)。它们具有操作简单、成本经济、可实现目视定性或半定量检测等突出优点,长期以来备受分析工作者的青睐,美中不足的是必须借助紫外-可见分光光度计等光学仪器才能进行分析物的定量检测。本论文以半胱胺、腺苷以及重金属离子为模型分析物并巧妙结合二维液相比色分析(Two Dimensional Liquid-Phase Colorimetric Assay,2D LPCA)理论,成功开发出了两种具有原始创新性的免仪器定量生物传感新方法。(1)就现有的基于纳米金的液相比色分析理论(GNP-LPCAs)而言,实现液相中目标物的免仪器定量检测基本上是一个不可能完成的任务。为解决这一难题,在第二章中,开发了一种基于半胱胺诱导GNPs团聚的二维液相比色分析新方法(2D GNP-LPCA)。在反应溶液中加入甲酰胺这一智能颜色分层调节剂后,会得到一种双色(上红-下蓝或者上蓝-下红)混合溶液,更重要的是,随着半胱胺浓度的增大,甲酰胺可以调节最终形成的双色混合溶液中有色溶液的长度随之增长,因此可将颜色长度作为另一信息用于半胱胺的免仪器定量检测。实验结果表明,在最优实验条件下,半胱胺的线性检测范围为1.3~80μM,目视检测下限为1.3μM。基于此,又开发了一种基于核酸适配体的2D GNP-LPCA策略,并将之作为2D GNP-LPCA新理论的拓展性应用,使其便捷、低成本、灵敏、特异性地检测缓冲液或人血清样品中的腺苷。实验结果表明,在最优实验条件下,腺苷的线性检测范围为9.7 nM~10μM,目视检测下限为9.7 nM。将新方法应用于人血清样品分析,回收率结果令人满意。(2)在众多重金属中,银属于最高毒性中的一种。传统的银离子(Ag+)定量检测方法普遍需要借助大型分析仪器。在第三章中,提出了一种基于二维液相比色分析策略的低成本免仪器Ag+目视即时定量检测新方法。新方法使用甲酰胺溶解3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)探针。当将Ag+水溶液样品滴入TMB溶液时,Ag+便快速氧化TMB生成蓝色醌式联苯胺。因该产物更倾向于在水相中形成,最终得到独特的上层蓝色-下层无色的双色混合溶液。其中,甲酰胺可起到智能调节剂的作用。换言之,随着Ag+浓度的增大,甲酰胺可以调节最终形成的双色混合溶液中有色溶液的长度随之增长。实验结果表明,在最优实验条件下,Ag+的线性检测范围为62.5μM~4 mM,目视检测下限为24.9μM。将新方法应用于池塘水样分析,回收率结果令人满意。
【学位授予单位】：桂林理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O657;TP212.3
【图文】：
理示意图（A）现有的 1D GNP-LPCAs 其主要依据均相纳米金 参考信息，（B）提出的 2D GNP-LPCAs，该体系产生的是一个双溶液，并且颜色长度作为另外一个（第二）维度信息用作免仪器atic of colorimetric and detection principles of (A) the existing 1D Gation of color type and intensity of a homogeneous GNP solutionhe reader and (B) the proposed 2D GNP-LPCAs in which a top-bred) solution is formed and the color length can be explored as the admation for equipment-free quantitative analysis.下蓝”模式的 2D GNPs-LPCAs 新方法用于半胱胺的检s 相对于传统 1D GNP-LPCAs 在分析检测中的优势所在。Ps-LPCAs 方法是前面新方法的加强版，被进一步开发出免仪器目视定量检测缓冲液和人血清中的靶分子腺苷。的各种各样的适体可直接获取天然存在的，或者根据特化技术[72]（systematic evolution of ligands by exponen
GNP 溶液在 520 nm 处的吸收峰的强度有所降低（图 2.2C，曲线 2）；将 30 μL 40 μM 由PBS 配制的半胱胺快速滴加到 100 μL 红色 GNP 水溶液中去，则产生一种均相蓝色混合溶液（图2.2B，图片3），明显观察出半胱胺可诱导GNP团聚，聚集后的GNP在669 nm处存在明显吸收峰（图 2.2C，曲线 3）；将 30 μL40 μM PBS 配的半胱胺逐滴滴加到 100μL 红色 GNP 水溶液中去，依然产生一种均相蓝色混合溶液（图 2.2B，图片 4）；同样
合溶液（图 2.2B，图片 6）；双色混合溶液上层的红色 GNP 在紫外光谱图中，20 nm 处存在特征吸收峰（图 2.2C，曲线 6-top），这表明红色 GNP 在双色混层分散良好；另外，下层蓝色溶液在 520 nm 处的吸收峰明显降低，同时在 66现一个新的吸收峰（图 2.2C，曲线 6-bottom）。以上结果表明，采用“甲酰胺滴滴加”是 2D LPCA 方法成功的两个关键要素。1.2 半胱胺的体积优化半胱胺可介导 GNP 团聚，在 2D GNP-LPCA 方法中，要想得到理想的显色效胺的体积起到至关重要的作用。基于前面的滴加方式，先将 PBS 配制的半胱胺等体积混合，将此混合物（半胱胺浓度为 40 μM）分别以不同的体积（15、30、40 和 50 μL）滴加至 100 μL 红色 GNP 水溶液中（图 2.3），随着混合物加，半胱胺介导 GNP 变蓝的程度越大，当混合物体积小于 30 μL 时，可使P 溶液部分团聚，但存在界线不清晰的问题；当混合物体积大于 40 μL 后，P 溶液几乎完全变蓝，因此，在这里我们选择混合物的体积 30 μL 作为最优的体后面对半胱胺的定量分析。
本文编号：2765807
【学位授予单位】：桂林理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O657;TP212.3
【图文】：
理示意图（A）现有的 1D GNP-LPCAs 其主要依据均相纳米金 参考信息，（B）提出的 2D GNP-LPCAs，该体系产生的是一个双溶液，并且颜色长度作为另外一个（第二）维度信息用作免仪器atic of colorimetric and detection principles of (A) the existing 1D Gation of color type and intensity of a homogeneous GNP solutionhe reader and (B) the proposed 2D GNP-LPCAs in which a top-bred) solution is formed and the color length can be explored as the admation for equipment-free quantitative analysis.下蓝”模式的 2D GNPs-LPCAs 新方法用于半胱胺的检s 相对于传统 1D GNP-LPCAs 在分析检测中的优势所在。Ps-LPCAs 方法是前面新方法的加强版，被进一步开发出免仪器目视定量检测缓冲液和人血清中的靶分子腺苷。的各种各样的适体可直接获取天然存在的，或者根据特化技术[72]（systematic evolution of ligands by exponen
GNP 溶液在 520 nm 处的吸收峰的强度有所降低（图 2.2C，曲线 2）；将 30 μL 40 μM 由PBS 配制的半胱胺快速滴加到 100 μL 红色 GNP 水溶液中去，则产生一种均相蓝色混合溶液（图2.2B，图片3），明显观察出半胱胺可诱导GNP团聚，聚集后的GNP在669 nm处存在明显吸收峰（图 2.2C，曲线 3）；将 30 μL40 μM PBS 配的半胱胺逐滴滴加到 100μL 红色 GNP 水溶液中去，依然产生一种均相蓝色混合溶液（图 2.2B，图片 4）；同样
合溶液（图 2.2B，图片 6）；双色混合溶液上层的红色 GNP 在紫外光谱图中，20 nm 处存在特征吸收峰（图 2.2C，曲线 6-top），这表明红色 GNP 在双色混层分散良好；另外，下层蓝色溶液在 520 nm 处的吸收峰明显降低，同时在 66现一个新的吸收峰（图 2.2C，曲线 6-bottom）。以上结果表明，采用“甲酰胺滴滴加”是 2D LPCA 方法成功的两个关键要素。1.2 半胱胺的体积优化半胱胺可介导 GNP 团聚，在 2D GNP-LPCA 方法中，要想得到理想的显色效胺的体积起到至关重要的作用。基于前面的滴加方式，先将 PBS 配制的半胱胺等体积混合，将此混合物（半胱胺浓度为 40 μM）分别以不同的体积（15、30、40 和 50 μL）滴加至 100 μL 红色 GNP 水溶液中（图 2.3），随着混合物加，半胱胺介导 GNP 变蓝的程度越大，当混合物体积小于 30 μL 时，可使P 溶液部分团聚，但存在界线不清晰的问题；当混合物体积大于 40 μL 后，P 溶液几乎完全变蓝，因此，在这里我们选择混合物的体积 30 μL 作为最优的体后面对半胱胺的定量分析。
【参考文献】
相关期刊论文 前1条
1 ;Highly sensitive chemiluminescence technology for protein detection using aptamer-based rolling circle amplification platform[J];Journal of Pharmaceutical Analysis;2011年03期
本文编号：2765807
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/2765807.html
教材专著
