识别塑化剂邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯的核酸适配体筛
发布时间：2021-12-29 07:48
邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯（DEHP）是一种普遍存在的内分泌干扰性污染物,对人体健康造成损害,其快速检测势在必行。基于核酸适配体的检测方法因其速度快、特异性高而备受青睐。首先,以DEHP为研究对象,将单链DNA（ssDNA）文库固定于磁珠表面,构建固定文库的体外指数富集的配体系统进化技术（SELEX）筛选方法。结合实时荧光定量聚合酶链式反应（Q-PCR）监测技术,经多轮正负筛选获得识别DEHP的富集文库。进而,通过高通量测序技术、金纳米粒子（Au NPs）生物传感器和局域表面等离子体共振技术（LSPR）的系统组合策略,表征并确定高亲和力、高特异性核酸适配体。经过8轮筛选,文库的保留率为14%,高通量测序分析得到20000条序列。经Clustal X2和Treeview分析,挑选到129条同源率较高的序列。Au NPs生物传感器鉴定出4条有较高结合活性的核酸适配体。经LSPR分析,这4条核酸适配体aptamer 31、aptamer 123、aptamer 203、aptamer 281的亲和力分别为2.26±0.06 n M、5.33±0.01 n M、2.68±0.2 n M、43...
【文章来源】：湖北师范大学湖北省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DEHP的化学结构式[1]
—16—呈酒红色，受到高盐浓度冲击的纳米金表面因电荷被中和而聚集成为蓝色[80]。其优良的稳定性、精确性、灵敏性及可重复性等特点使得胶体金被广泛应用于生物免疫识别、基因诊断和DNA生物传感器等快速检测领域中[81-82]。纳米金生物传感器是一种简单、快速、廉价的表征方法，在科研中运用较为广泛。该方法已被用于检测各种不同种类的小分子[83-84]，例如已开发的赭曲霉毒素A的纳米金比色核酸适配体传感器表现出较高灵敏度及特异性，检测限可达到0.02μM，可直接运用于实际食品样品中赭曲霉毒素A的现场快速检测[85]。根据报道，纳米金比色生物传感器也可用于从富集的文库中鉴定出针对目标小分子的活性适配体，我们运用该方法已成功鉴定出了可准确识别有害小分子盐酸克伦特罗的核酸适配体[86]。1.3.2电化学生物传感器生物传感器能够灵敏识别被测物质，并且能通过检测仪器将检测浓度转化成电信号进行定量检测。如图1-4所示，生物传感器一般主要由生物识别元件和信号转换器这两个部分组成。生物识别元件是能够与待测物质特异性识别并结合的物质，识别元件范围很广其中包括抗体、抗原、酶、微生物、组织、细胞、核酸等各种物质[87]。核酸适配体能够特异性与靶标结合，具有强亲和力，合成容易且稳定、易修饰，基于这些优势而被广泛用于生物传感器的构建[88]。信号转换元件能够把生化反应产生的生物学信息转换为可供检测的声、光、电、热、质量等信号[89]，其中，电化学阻抗谱（Electrochemicalimpedancespectroscopy,EIS）生物传感器是最为理想的生物传感检图1-3纳米金比色法基本原理
—17—测方法。电化学传感器是将生物识别元件固定在电极表面，待测物质与生物识别敏感元件之间通过分子间的特异性识别作用选择性结合，将靶标分子捕获到电极表面，电极表面发生了相应的变化，基础电极作为信号传导元件能够将电极表面发生的信号变化传导出来转变为可测量的电信号，实现了被测物质的定性及定量检测。对于四环素的核酸适配体电化学传感器已经成功建立并且已经运用到实际样品检测中，检测限达0.00966ng/mL[90]。卡那霉素的核酸适配体电化学传感器也相继被构建，特点是无须标记且可实现超灵敏检测，充分展现了电化学生物传感器的优点[91]。1.3.3局域表面等离子共振技术近年来，局域表面等离子体共振技术因操作简单成本低廉等优势，在各个科学研究领域迅速扩展开来，在开辟的新领域中特别是传感领域的应用研究已经发展到了重要阶段[92]。局域表面等离子体技术是将纳米材料作为LSPR传感层固定在金属薄膜表面，当自由电子与入射光频率相等发生共振时，表面等离子体波被局限在纳米结构附近，则为局域表面等离子体共振[93]。由于局域表面等离子体是存在于金属纳米结构中的电荷密度震荡，因而受到金属纳米结构的材料、性状、尺寸、粒子之间距离、以及微环境的介电常数等的影响[94-95]。局域表面等离子体震荡使金属纳米结构表面电磁场增，强产生局域表面增强效应，出现强烈表面等离子体共振吸收，在紫外-可见光波段图1-4生物传感器基本原理
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于表面等离子体共振原理的传感技术在物证检验中的应用[J]. 王霄,崔勐,陈彭波,刘艳,曹艳萍,郝红霞. 刑事技术. 2019(06)
[2]基于核酸适配体检测动物性食品中氯霉素残留的研究进展[J]. 王鑫,刘河冰,陶晓奇. 食品与发酵工业. 2019(18)
[3]猪伪狂犬病毒实时荧光定量PCR检测方法的建立及初步应用[J]. 温书香,安利民,赵协,张军,潘燕燕,葛位西. 江苏农业科学. 2019(07)
[4]局域表面等离子体共振效应在光催化技术中的应用[J]. 姚国英,刘清路,赵宗彦. 化学进展. 2019(04)
[5]水及可乐中邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯的迁移规律[J]. 段丽丽,句荣辉,王辉,孙玉清,汪长钢. 中国食物与营养. 2018(08)
[6]电喷雾萃取电离质谱法直接检测环境水样中的邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯[J]. 梁大鹏,方媛萍,刘文杰,张华,裘彦挺,董祎铭,宁杨. 分析化学. 2018(06)
[7]磁珠法和煮沸法核酸提取在HPV-DNA分型中的比较[J]. 许琼,李文静,田芯瑗,徐红星,吴冬生,许华英. 检验医学与临床. 2018(06)
[8]基于核酸适配体-金纳米粒子比色传感器快速检测食品中赭曲霉毒素A[J]. 曾宪冬,曾灼祥,陈兴会. 食品安全导刊. 2018(07)
[9]核酸适配体筛选方法研究进展[J]. 韩小东,符兆英,郭姝彤,张正祥. 陕西医学杂志. 2018(03)
[10]谷物中赭曲霉毒素A核酸适配体荧光传感器的研究[J]. 唐琳玥. 福建分析测试. 2018(01)
博士论文
[1]基于核酸适配体传感器的蜂蜜中四环素残留快速检测方法研究[D]. 王赛.北京化工大学 2017
[2]恒温型AuNPs-RCA-SPR传感器检测结核杆菌DNA及SELEX筛选流感嗜血杆菌适配体研究[D]. 朱晓艳.第三军医大学 2016
[3]基于功能化石墨烯新型DNA生物传感器的构建及在肿瘤检测中的研究[D]. 陈梅.重庆大学 2016
[4]镰刀菌毒素核酸适配体的筛选及分析应用研究[D]. 陈秀娟.江南大学 2015
硕士论文
[1]磁珠固定二氢叶酸还原酶指数富集筛选混合物中低丰度高亲和力配体[D]. 周伟.重庆医科大学 2019
[2]基于功能型寡聚核苷酸传感界面的电化学生物传感器[D]. 张韬顺.闽南师范大学 2018
[3]PVC食品保鲜膜中DEHP和DEHA向猪肉中迁移规律及控制技术的初步研究[D]. 赵鹏.山东农业大学 2018
[4]基于寡聚核苷酸构建高灵敏电化学生物传感器[D]. 陈颖旭.信阳师范学院 2018
[5]胰蛋白酶核酸适配体筛选及胰蛋白酶固定化新方法研究[D]. 赵海杰.青岛科技大学 2017
[6]基于EXOⅢ酶的荧光信号放大探针的高灵敏基因检测及凝胶电泳技术筛选细胞核酸适配体[D]. 陈哲.苏州大学 2016
[7]非标记型电化学核酸适配体生物传感器的研究[D]. 查文玲.华东交通大学 2013
[8]基于贵金属纳米粒子LSPR生物传感器的研究[D]. 杨娇凤.天津大学 2012
[9]适配体Au、CdTe纳米粒子功能化修饰及凝血酶电化学传感研究[D]. 文艳清.湖南师范大学 2010
本文编号：3555706
【文章来源】：湖北师范大学湖北省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DEHP的化学结构式[1]
—16—呈酒红色，受到高盐浓度冲击的纳米金表面因电荷被中和而聚集成为蓝色[80]。其优良的稳定性、精确性、灵敏性及可重复性等特点使得胶体金被广泛应用于生物免疫识别、基因诊断和DNA生物传感器等快速检测领域中[81-82]。纳米金生物传感器是一种简单、快速、廉价的表征方法，在科研中运用较为广泛。该方法已被用于检测各种不同种类的小分子[83-84]，例如已开发的赭曲霉毒素A的纳米金比色核酸适配体传感器表现出较高灵敏度及特异性，检测限可达到0.02μM，可直接运用于实际食品样品中赭曲霉毒素A的现场快速检测[85]。根据报道，纳米金比色生物传感器也可用于从富集的文库中鉴定出针对目标小分子的活性适配体，我们运用该方法已成功鉴定出了可准确识别有害小分子盐酸克伦特罗的核酸适配体[86]。1.3.2电化学生物传感器生物传感器能够灵敏识别被测物质，并且能通过检测仪器将检测浓度转化成电信号进行定量检测。如图1-4所示，生物传感器一般主要由生物识别元件和信号转换器这两个部分组成。生物识别元件是能够与待测物质特异性识别并结合的物质，识别元件范围很广其中包括抗体、抗原、酶、微生物、组织、细胞、核酸等各种物质[87]。核酸适配体能够特异性与靶标结合，具有强亲和力，合成容易且稳定、易修饰，基于这些优势而被广泛用于生物传感器的构建[88]。信号转换元件能够把生化反应产生的生物学信息转换为可供检测的声、光、电、热、质量等信号[89]，其中，电化学阻抗谱（Electrochemicalimpedancespectroscopy,EIS）生物传感器是最为理想的生物传感检图1-3纳米金比色法基本原理
—17—测方法。电化学传感器是将生物识别元件固定在电极表面，待测物质与生物识别敏感元件之间通过分子间的特异性识别作用选择性结合，将靶标分子捕获到电极表面，电极表面发生了相应的变化，基础电极作为信号传导元件能够将电极表面发生的信号变化传导出来转变为可测量的电信号，实现了被测物质的定性及定量检测。对于四环素的核酸适配体电化学传感器已经成功建立并且已经运用到实际样品检测中，检测限达0.00966ng/mL[90]。卡那霉素的核酸适配体电化学传感器也相继被构建，特点是无须标记且可实现超灵敏检测，充分展现了电化学生物传感器的优点[91]。1.3.3局域表面等离子共振技术近年来，局域表面等离子体共振技术因操作简单成本低廉等优势，在各个科学研究领域迅速扩展开来，在开辟的新领域中特别是传感领域的应用研究已经发展到了重要阶段[92]。局域表面等离子体技术是将纳米材料作为LSPR传感层固定在金属薄膜表面，当自由电子与入射光频率相等发生共振时，表面等离子体波被局限在纳米结构附近，则为局域表面等离子体共振[93]。由于局域表面等离子体是存在于金属纳米结构中的电荷密度震荡，因而受到金属纳米结构的材料、性状、尺寸、粒子之间距离、以及微环境的介电常数等的影响[94-95]。局域表面等离子体震荡使金属纳米结构表面电磁场增，强产生局域表面增强效应，出现强烈表面等离子体共振吸收，在紫外-可见光波段图1-4生物传感器基本原理
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于表面等离子体共振原理的传感技术在物证检验中的应用[J]. 王霄,崔勐,陈彭波,刘艳,曹艳萍,郝红霞. 刑事技术. 2019(06)
[2]基于核酸适配体检测动物性食品中氯霉素残留的研究进展[J]. 王鑫,刘河冰,陶晓奇. 食品与发酵工业. 2019(18)
[3]猪伪狂犬病毒实时荧光定量PCR检测方法的建立及初步应用[J]. 温书香,安利民,赵协,张军,潘燕燕,葛位西. 江苏农业科学. 2019(07)
[4]局域表面等离子体共振效应在光催化技术中的应用[J]. 姚国英,刘清路,赵宗彦. 化学进展. 2019(04)
[5]水及可乐中邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯的迁移规律[J]. 段丽丽,句荣辉,王辉,孙玉清,汪长钢. 中国食物与营养. 2018(08)
[6]电喷雾萃取电离质谱法直接检测环境水样中的邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯[J]. 梁大鹏,方媛萍,刘文杰,张华,裘彦挺,董祎铭,宁杨. 分析化学. 2018(06)
[7]磁珠法和煮沸法核酸提取在HPV-DNA分型中的比较[J]. 许琼,李文静,田芯瑗,徐红星,吴冬生,许华英. 检验医学与临床. 2018(06)
[8]基于核酸适配体-金纳米粒子比色传感器快速检测食品中赭曲霉毒素A[J]. 曾宪冬,曾灼祥,陈兴会. 食品安全导刊. 2018(07)
[9]核酸适配体筛选方法研究进展[J]. 韩小东,符兆英,郭姝彤,张正祥. 陕西医学杂志. 2018(03)
[10]谷物中赭曲霉毒素A核酸适配体荧光传感器的研究[J]. 唐琳玥. 福建分析测试. 2018(01)
博士论文
[1]基于核酸适配体传感器的蜂蜜中四环素残留快速检测方法研究[D]. 王赛.北京化工大学 2017
[2]恒温型AuNPs-RCA-SPR传感器检测结核杆菌DNA及SELEX筛选流感嗜血杆菌适配体研究[D]. 朱晓艳.第三军医大学 2016
[3]基于功能化石墨烯新型DNA生物传感器的构建及在肿瘤检测中的研究[D]. 陈梅.重庆大学 2016
[4]镰刀菌毒素核酸适配体的筛选及分析应用研究[D]. 陈秀娟.江南大学 2015
硕士论文
[1]磁珠固定二氢叶酸还原酶指数富集筛选混合物中低丰度高亲和力配体[D]. 周伟.重庆医科大学 2019
[2]基于功能型寡聚核苷酸传感界面的电化学生物传感器[D]. 张韬顺.闽南师范大学 2018
[3]PVC食品保鲜膜中DEHP和DEHA向猪肉中迁移规律及控制技术的初步研究[D]. 赵鹏.山东农业大学 2018
[4]基于寡聚核苷酸构建高灵敏电化学生物传感器[D]. 陈颖旭.信阳师范学院 2018
[5]胰蛋白酶核酸适配体筛选及胰蛋白酶固定化新方法研究[D]. 赵海杰.青岛科技大学 2017
[6]基于EXOⅢ酶的荧光信号放大探针的高灵敏基因检测及凝胶电泳技术筛选细胞核酸适配体[D]. 陈哲.苏州大学 2016
[7]非标记型电化学核酸适配体生物传感器的研究[D]. 查文玲.华东交通大学 2013
[8]基于贵金属纳米粒子LSPR生物传感器的研究[D]. 杨娇凤.天津大学 2012
[9]适配体Au、CdTe纳米粒子功能化修饰及凝血酶电化学传感研究[D]. 文艳清.湖南师范大学 2010
本文编号：3555706
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3555706.html
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