基于荧光共振能量转移的肿瘤相关生物分子的检测
本文关键词：基于荧光共振能量转移的肿瘤相关生物分子的检测
更多相关文章： G-四链体 肿瘤 分子刷型共轭聚合物 荧光共振能量转移 金纳米颗粒 荧光-比色传感器
【摘要】：肿瘤(tumor)是机体在各种致瘤因子作用下,局部组织细胞异常增生所形成的新生物。目前,按照肿瘤对人体危害的大小及新生物的细胞特征,将其分为良性和恶性。恶性肿瘤生长迅速,容易全身转移,通过手术治疗后的复发概率较高,是危害人类健康最严重的一类疾病。所以,临床上对于肿瘤的检测、监测和治疗显得格外重要。本课题通过利用分子刷型共轭聚合物、硫黄素T和金纳米颗粒的特殊光学性能,建立了稳定性好,特异性高,灵敏度低的检测肿瘤相关生物分子的光学生物传感器。首先,以分子刷型共轭聚合物(ThNI)/核酸适体(apt29)/ThT复合物作为研究体系,设计了一种基于ThNI和ThT的荧光共振能量转移传感机制,应用于凝血酶检测的传感策略中。凝血酶能够诱导富G的核酸适体形成G-四链体,由于凝血酶较大的空间位阻会阻碍ThT的嵌入,与不加凝血酶时对比,FRET效率显著降低,从而可实现对凝血酶的检测。该传感器在缓冲溶液和10%血清环境中对于凝血酶的最低检出限都为0.2 nM。其次,以ThT作为荧光信号传感材料,以AuNPs为比色信号传感材料,利用ThT可诱导富G核酸序列形成G-四链体并嵌入其中发光的特性,构建了一种检测肿瘤相关DNA分子(富G核酸序列)的荧光-比色传感器。因为ThT能够诱导富G核酸序列形成G-四链体,导致DNA的构型发生变化,脱离金纳米颗粒表面,加入盐后金纳米颗粒聚集且颜色发生变化。该传感器可在靶物质浓度为5 nM-300 nM的小范围内实现对富G核酸序列的检测,检测限为5 nM。最后,将AuNPs引入到肿瘤标志物(PSA)的检测中,利用其对多肽的物理吸附作用和多肽片段被切割而引起的聚集现象,构建了一种基于能量转移的“turn-on”型荧光-比色传感器。当有PSA存在时,PSA会特异性酶切荧光标记的多肽,小的寡肽片段与金纳米颗粒之间的作用较弱,不能像“桥梁”一样拉近金纳米颗粒之间的距离,所以多肽荧光恢复,金纳米溶液颜色不变。此传感器对缓冲溶液中PSA的最低检测限为0.01 nM,对10%血清环境中PSA检测限为0.05 nM。
【关键词】：G-四链体 肿瘤 分子刷型共轭聚合物 荧光共振能量转移 金纳米颗粒 荧光-比色传感器
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R730.4;O657.3
【目录】：
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 专用术语注释表9-10
- 第一章 绪论10-27
- 1.1 生物传感器概述10-19
- 1.1.1 荧光生物传感器11-16
- 1.1.2 比色生物传感器16-17
- 1.1.3 荧光-比色生物传感器17-19
- 1.2 分子刷型共轭聚合物及其生物传感器19-21
- 1.2.1 分子刷型共轭聚合物的简述19
- 1.2.2 基于分子刷型共轭聚合物的生物传感器19-21
- 1.3 硫黄素T及其生物传感器21-23
- 1.3.1 硫黄素T的简述21
- 1.3.2 基于硫黄素T的生物传感器21-23
- 1.4 金纳米颗粒及其生物传感器23-25
- 1.4.1 金纳米颗粒的简述23
- 1.4.2 基于金纳米颗粒的生物传感器23-25
- 1.5 本课题的设计思路与意义25-27
- 第二章 基于G-四链体探针和分子刷型共轭聚合物的凝血酶检测27-36
- 2.1 引言27-28
- 2.2 传感策略28-29
- 2.3 实验部分29-31
- 2.3.1 实验材料29
- 2.3.2 仪器与方法29-30
- 2.3.3 实验过程30-31
- 2.4 结果与讨论31-35
- 2.4.1 可行性分析31-32
- 2.4.2 特异性分析32-33
- 2.4.3 灵敏度分析33-35
- 2.5 本章小结35-36
- 第三章 基于金纳米颗粒和硫黄素T的富G核酸序列检测36-48
- 3.1 引言36
- 3.2 传感策略36-37
- 3.3 实验部分37-40
- 3.3.1 实验材料37-38
- 3.3.2 仪器与方法38
- 3.3.3 实验过程38-40
- 3.4 结果与讨论40-47
- 3.4.1 可行性分析40-41
- 3.4.2 反应条件优化分析41-42
- 3.4.3 灵敏度分析42-43
- 3.4.4 实验方案的应用分析43-47
- 3.5 本章小结47-48
- 第四章 基于金纳米颗粒和多肽的前列腺特异性抗原检测48-59
- 4.1 引言48
- 4.2 传感策略48-49
- 4.3 实验部分49-52
- 4.3.1 实验材料49-50
- 4.3.2 仪器与方法50
- 4.3.3 实验过程50-52
- 4.4 结果与讨论52-58
- 4.4.1 可行性分析52-53
- 4.4.2 反应条件优化53-55
- 4.4.3 特异性分析55-56
- 4.4.4 灵敏度分析56-58
- 4.5 本章小结58-59
- 第五章 总结与展望59-61
- 参考文献61-68
- 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文68-69
- 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利69-70
- 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目70-71
- 致谢71
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