基于G-四链体构型变化的荧光生物传感器研究
本文关键词:基于G-四链体构型变化的荧光生物传感器研究
更多相关文章: 核酸适配体 G-四链体 分子刷聚合物 凝血酶 硫黄素T Pb~(2+)
【摘要】:核酸适配体是近些年来新发展的一种对某些特定靶物质具有响应的DNA序列,利用核酸适配体来识别靶物质得到了广泛而深入的研究。相对于传统的基于抗体的生物传感器,DNA适配体能够对靶物质高特异性,高选择性的结合,它不仅合成快捷方便,而且可以通过改变适配体的序列灵活的设计不同的检测方案,结合荧光和电化学手段能够实现对目标物的高灵敏度检测,基于此发展了一系列生物传感器,在化学,生物,环境检测方面发挥着重要的作用。G四链体是一类由富G单链DNA折叠的的特殊拓扑结构,四个鸟嘌呤G通过Hoogsteen氢键结合形成一个片层,2个或3个片层组成一个立体结构,这种结构与癌基因的表达密切相关,因此研究G-四链体的结构变化对于抑癌药物的研发具有重要意义。本课题研究了富G的适配体序列在靶物质的诱导下形成G-四链体结构,结构的改变带来一系列光学性质的改变,从而产生荧光信号的改变,并实现了对凝血酶和Pb~(2+)的高灵敏度检测。分子刷是一种较长接枝侧链的聚合物,它相对于一般的线型结构聚合物,具有相对比较长的侧链结构和高的电荷密度,能与带负电的ssDNA链具有更强的静电结合力,也具有更强的FRET,当加入靶物质凝血酶时,凝血酶能够与适配体形成G-四链体结构,形成的G-四链体结构具有较大的空间尺寸,由于分子刷的侧链相对较长,可以阻碍G-四链体/PFNI间的静电吸引,FRET值下降,相对于非分子刷结构的聚合物能够大大提高凝血酶的的检测灵敏度。检测限达到了0.1 nM。此外,G-四链体具有很多种不同的结构,例如平行结构,非平行结构,混合-杂交结构,不同的结构具有的空腔大小也不相同,因此在对一些小分子荧光染料的结合力也不同,这能够给我们去设计生物传感器带来一些启示,本文通过改变G-四链体的结构,ThT结合力的变化,实现了对凝血酶的无标记高灵敏检测。最后,通过不同离子对ThT诱导的G-四链体结构的影响,发现Pb~(2+)会使结合了G-四链体的ThT荧光强度大大下降,而其它离子的影响力则小的多,而且Hg2+也不会造成干扰,在0-100 nM范围内有很好的线性关系。
【关键词】:核酸适配体 G-四链体 分子刷聚合物 凝血酶 硫黄素T Pb~(2+)
【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】:O657.3
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 专用术语注释表8-9
- 第一章 绪论9-33
- 1.1 核酸适配体概述9-17
- 1.1.1 荧光适配体概述9-15
- 1.1.2 比色法生物传感器15-17
- 1.2 水溶性阳离子共轭聚合物及其生物传感器17-22
- 1.3 基于G-四链体构型变化的荧光生物传感器22-32
- 1.4 课题的提出及意义32-33
- 第二章 基于聚芴分子刷和核酸适配体的凝血酶高灵敏度检测33-40
- 2.1 引言33
- 2.2 传感策略33-34
- 2.3 实验部分34-36
- 2.3.1 实验材料34
- 2.3.2 仪器与方法34-35
- 2.3.3 实验过程35-36
- 2.4 结果和讨论36-39
- 2.4.1 可行性分析36
- 2.4.2 特异性分析36-38
- 2.4.3 灵敏度分析38-39
- 2.5 本章小结39-40
- 第三章 基于G-四链体构型转化的凝血酶检测40-47
- 3.1 引言40-41
- 3.2 传感策略41
- 3.3 实验部分41-43
- 3.3.1 实验材料41-42
- 3.3.2 仪器与方法42
- 3.3.3 实验过程42-43
- 3.4 结果与讨论43-46
- 3.4.1 可行性分析43-44
- 3.4.2 Pb~(2+)浓度的优化44
- 3.4.3 特异性分析44-45
- 3.4.4 灵敏度分析45-46
- 3.5 本章小结46-47
- 第四章 基于硫黄素ThT的铅离子检测47-53
- 4.1 引言47-48
- 4.2 传感策略48-49
- 4.3 实验部分49-50
- 4.3.1 实验材料49
- 4.3.2 仪器与方法49
- 4.3.3 实验过程49-50
- 4.4 结果与讨论50-52
- 4.4.1 可行性分析50-51
- 4.4.2 特异性分析51
- 4.4.3 灵敏度分析51-52
- 4.5 本章小结52-53
- 第五章 总结与展望53-54
- 参考文献54-60
- 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文60-61
- 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利61-63
- 致谢63
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,本文编号:830786
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