传感界面分子识别优化及应用
发布时间：2021-01-12 23:08
生物传感器以其独特的分子识别特性被广泛的应用到疾病诊断和治疗,环境检测和生命过程研究等多个领域。许多科研工作者已经将自然界中具有特殊识别功能的核酸、蛋白等生物材料应用到了生物传感领域中。特别是核酸材料具有独特的碱基配对识别能力和高度的可编辑性,为其在生物传感中的应用提供了巨大的优势。但是,传感界面的分子识别系统受到了靶标分子扩散,核酸探针完整性以及核酸探针活性和核酸探针构象等多方面的影响。通过调控传感界面的分子识别,可以实现生物传感器的检测灵敏度,检测限和检测选择性等的提高和其更广泛的应用。因而,为了提高传感系统的传感性能和应用范围,我们将从以下几个方面对分子识别的能力进行调节。（1）传感界面的扩散问题一直影响着传感器的检测性能,为此出现了许多基于扩散问题设计的纳米电极,微流控检测体系等。同时,反应溶液中的电子传递问题也是电化学传感研究的重要内容。本部分内容主要研究了传感界面的靶标分子扩散和传感界面的分子间相互作用的问题。一方面,我们研究了核酸探针与核酸靶标之间的特异性识别与靶标扩散和传感界面探针密度之间的关系。依据以前发表过的文献进行数值模拟,来探究它们之间的关系和传感设计的问题。另...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１生物传感器的组成与分子识别的影响因素??
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ｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔ！Ｕｖ＇＇ｌｌｈ，＂３＇ｃ??Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?ｓｔｒｅａｍ?］｜?Ｔ－Ｓｅｎｓｏｒ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?ａｒｅａ????＊?ｒ?５?７？ｅ??Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ?ｓｔｒｅａｍ?Ｉ?Ｔ?２?ｓｍｍ??Ｓａｍｐｌｅ?ｓｔｒｅａｍ?｜?Ｉ??ｍｍ?????Ｄｍ她?ｎ，，Ｓｅｎｓｏｒ＜ｅａｒｏ＜ｔｅ??／Ｘ?Ｉ＾Ｋ?ＣＤＦ?ｔＳＬ—??Ｃ／?Ｉ?ｓ??Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ?■?Ｓａｍｐｌｅ?ｉｎｌｅｔ??Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?ｓｔｒｅａｍ??图１．３雛控设备的传感应用??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｓｅｎｓｏｒ?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ?ｄｅｖｉｃｅ??１．２捕获探针活性优化??核酸探针可以通过沃森－克里克的碱基配对和其言身结构的多样性卖现较高??的识别能力和．绪舎能力。Ｒｉｂｏｚｙｍｅｓ３９，?ｃｉｒｃｕｌａｒ?ＲＮＡ４°，?Ｇ－ｑｕａｄｒｕｐｌｅｘ?．（Ｇ４）４１?和?ｉ－??ｍｏｔｉｆ４２，４３等具有独特的核酸结构，在靶标分子识别中具有独特的优势，并且可以??实现疾病生理过程或药理反应治疗过程的干预４４，４５。例如，很多研宄Ｘ作者发现??Ｇ４ｓ畲集于基因姐４６的调控区域，并Ｊｇ基■组的不稳定性、遗传疾病和癌症进展??相关４７＃。同样地，ｉ－ｍｏｔｉｆ的形成也在复制４９和转录中起到调控作用４４。??由于核酸探针反应迅速、窩特异性结合、敏感性高，研究人员开发了各种人??工设计的核酸探针，在治疗和诊断方面显示出哲大的潜力。例如，塞于核酸报告??的溶酶体双离〒成像可以化学分解溶酶体亚群５Ｑ＊此外，决定传感器设计的一个??重＇要方面是识别，这是传感器与靶标实现
本文编号：2973722
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１生物传感器的组成与分子识别的影响因素??
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