基于DNA纳米结构的胞内生物传感器的设计及应用研究
发布时间：2021-09-06 04:45
基于DNA可编程碱基互补配对的性质,DNA纳米技术可以用来组装多种基于DNA结构的纳米材料,在生物检测和光电领域中具有广阔的应用前景。DNA纳米结构具有结构的精确可控性,可以通过特定位点精确修饰实现材料功能的拓展和特定的生物学应用。在过去的几十年中,研究人员发展了各种DNA纳米结构的设计规则和装配技术,用以提高DNA纳米结构的稳定性和复杂性,已被广泛应用于生物传感和肿瘤标志物检测中。肿瘤标志物的检测在不同临床阶段的患者诊断及治疗中具有重要意义。结合DNA纳米结构的独特优势,如良好的生物相容性及精确易修饰性,DNA纳米结构可以设计为检测单元或信号传感单元,构建用于检测肿瘤标记物或生理指标的生物传感器,可以有效提高传感器的检测性能及检测灵敏度。因此,本文基于DNA纳米技术,结合新型二维材料和DNA等温扩增方法,构建了基于DNA纳米结构的生物传感器,用于实现细胞内离子和肿瘤标志物的检测。具体的开展工作如下:1.构建了一种新型的双色四面体DNA纳米结构探针（TDNzymes）,在探针的侧链中嵌入对Cu2+和Zn2+具有特异响应的DNA酶结构,用来实现...
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同的DNA纳米结构
（如蛋白质和金属纳米颗粒）特有的功能和性质。迄今为止，DNA 纳米材被应用于材料科学和生物医学技术的基础研究中，显示出巨大的应用潜力Domljanovic 等使用 DNA 折纸结构检测系统性红斑狼疮（SLE）（图 1.2）[20]。用患者体内产生和存在的自身免疫抗体诊断 SLE[21]，这些抗体通过与核苷π-π相互作用与 ssDNA 进行结合[22]。因此，该课题组设计了两个 DNA 折构，DNA 矩形（100nm）和 DNA 棒（400nm），并在其中嵌入染料 EvaGreen，染料分子位于 DNA 的碱基对内。如果免疫抗体存在，则抗体与 DNA 结构并由此以浓度依赖性方式置换嵌入染料。被置换出的染料的量（通过荧光输变化检测）与存在的抗体量具有良好的相关性。该方法被用于 SLE 患者的样品检测，反映了该技术的直接临床意义。该研究发现，免疫抗体水平随着、人的年龄、甚至测量的抗体类型具有很大差异，这种方法可以保证对患者快速和重复的测试以进行患病与否的评估[23]，在患者初筛阶段可以有效降本、提高筛查的准确性。
学位硕士研究生学位论文 绪论荧光或生物发光输出水平[24]。DNA 可以作为载体精确修饰荧光分子，个可寻址的靶位点，用于生物分子的单分子成像。体内荧光成像通常有高分辨率的高深度穿透，利用荧光显微镜或其他成像技术在红外区 800 至 1000 nm）观察荧光。然而许多用于近红外荧光成像的染料，载体的情况下，由于它们的尺寸小，在体内的保留时间非常短，会快谢。因此，选择合适的载体或支架，可以改善小尺寸荧光染料的靶向在体内的时长，从而使其进行靶向附着。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Superresolution imaging of telomeres with continuous wave stimulated emission depletion （STED） microscope[J]. Shaopeng Wang,Suhui Deng,Xiaoqing Cai,Shangguo Hou,Jiajun Li,Zhaoshuai Gao,Jiang Li,Lihua Wang,Chunhai Fan. Science China（Chemistry）. 2016(11)
[2]Electrochemical single nucleotide polymorphisms genotyping on surface immobilized three-dimensional branched DNA nanostructure[J]. GE ZhiLei, PEI Hao, WANG LiHua, SONG ShiPing & FAN ChunHai Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China. Science China（Chemistry）. 2011(08)
本文编号：3386774
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同的DNA纳米结构
（如蛋白质和金属纳米颗粒）特有的功能和性质。迄今为止，DNA 纳米材被应用于材料科学和生物医学技术的基础研究中，显示出巨大的应用潜力Domljanovic 等使用 DNA 折纸结构检测系统性红斑狼疮（SLE）（图 1.2）[20]。用患者体内产生和存在的自身免疫抗体诊断 SLE[21]，这些抗体通过与核苷π-π相互作用与 ssDNA 进行结合[22]。因此，该课题组设计了两个 DNA 折构，DNA 矩形（100nm）和 DNA 棒（400nm），并在其中嵌入染料 EvaGreen，染料分子位于 DNA 的碱基对内。如果免疫抗体存在，则抗体与 DNA 结构并由此以浓度依赖性方式置换嵌入染料。被置换出的染料的量（通过荧光输变化检测）与存在的抗体量具有良好的相关性。该方法被用于 SLE 患者的样品检测，反映了该技术的直接临床意义。该研究发现，免疫抗体水平随着、人的年龄、甚至测量的抗体类型具有很大差异，这种方法可以保证对患者快速和重复的测试以进行患病与否的评估[23]，在患者初筛阶段可以有效降本、提高筛查的准确性。
学位硕士研究生学位论文 绪论荧光或生物发光输出水平[24]。DNA 可以作为载体精确修饰荧光分子，个可寻址的靶位点，用于生物分子的单分子成像。体内荧光成像通常有高分辨率的高深度穿透，利用荧光显微镜或其他成像技术在红外区 800 至 1000 nm）观察荧光。然而许多用于近红外荧光成像的染料，载体的情况下，由于它们的尺寸小，在体内的保留时间非常短，会快谢。因此，选择合适的载体或支架，可以改善小尺寸荧光染料的靶向在体内的时长，从而使其进行靶向附着。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Superresolution imaging of telomeres with continuous wave stimulated emission depletion （STED） microscope[J]. Shaopeng Wang,Suhui Deng,Xiaoqing Cai,Shangguo Hou,Jiajun Li,Zhaoshuai Gao,Jiang Li,Lihua Wang,Chunhai Fan. Science China（Chemistry）. 2016(11)
[2]Electrochemical single nucleotide polymorphisms genotyping on surface immobilized three-dimensional branched DNA nanostructure[J]. GE ZhiLei, PEI Hao, WANG LiHua, SONG ShiPing & FAN ChunHai Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China. Science China（Chemistry）. 2011(08)
本文编号：3386774
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