电化学DNA生物传感器的构建及其对MicroRNA-21的分析研究
发布时间：2022-01-06 08:16
微小RNA（microRNAs,miRNAs）是一类非编码的,约有18-25个核苷酸长度的内源性单链小分子RNA。它通过调节蛋白质编码基因的表达,参与细胞的增殖、分化等多种生理过程以及炎症、肿瘤等疾病过程。与其它检测手段相比,电化学检测具有高灵敏度性、检测背景信号低、设备成本低廉和易操作等优点,已被广泛应用于生物分子的检测。纳米材料拥有大的比表面积和优异的导电性能等优势,使其在生物传感器的构建中备受青睐。本文旨在通过使用不同的纳米材料和放大策略构建新型电化学DNA生物传感器,实现对miRNA宽范围、高灵敏检测。本文具体研究如下:1、构筑了基于二硫化钼纳米复合材料的电化学DNA传感器。制备了可控金纳米颗粒-硫堇功能化二硫化钼纳米复合材料（MoS2-Thi-AuNP）,并对其进行了表征。该材料表面负载了大量金纳米颗粒,这为连接探针DNA提供丰富的位点,同时金纳米颗粒的引入增加了导电性。纳米复合物中的硫堇作为电活性物质,为无标记检测提供了可能性。选取肿瘤标志物miRNA-21为检测对象,在最优条件下,该传感器中硫堇（Thi）信号与miRNA-21的浓度在1 pM-10 ...
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电化学DNA传感器工作原理示意图
图 1.2 基于信号增强型电化学 DNA 传感器示意图[23]当目标与探针 DNA 特异性识别，响应信号减弱的称为 signal-off 型电化学 DNA 传感器。alle e-Be lisle[25]等人设计了基于空间位阻效应高选择性的电化学 DNA 传感器（图 1.3A）。当标抗体与探针适体 DNA 链结合形成的复杂结构体，由于空间位阻作用会影响信号 DNA 与针 DNA 的反应，而信号 DNA 杂交机会与连接的分子大小呈负相关，遵循半对数关系。因，当目标蛋白存在，信号就会被抑制，根据加入目标前后电流变化量就可以实现定量检测。[26]等人构建了同时检测多种蛋白酶的电化学传感器（图 1.3B）。生物素修饰的肽链 1 和 2 通链霉亲和素与生物素修饰的 DNA1 和 DNA2 链接，形成的 AuNPs-Thi-DNA1'和 AuNPs-Fc-NA2'与电极表面 DNA 杂交。当胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶存在，可以特异性识别和切割不同列的肽链，从而使得硫堇（Thi）和二茂铁（Fc）的电流值降低，根据不同电活性物质的响信号变化就可以实现不同酶的定量检测。
图 1.3 基于（A）位阻效应[25]和（B）目标物剪切方法[26]的信号增强电化学 DNA 传感器示意图1.3.2 构建方式电化学 DNA 生物传感器构建方法主要有三类：直接法、竞争法和夹心法。直接法检测就是利用识别元件与目标物直接接触反应，通过分析前后信号变化，实现目标物的定量检测。Plaxco[27]等人通过直接法构建了快速可卡因检测传感器（图 1.4）。适配体的末端标记了亚甲基蓝（MB），当目标物可卡因存在，适体探针与目标物结合使得适体末端
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DNA纳米结构的传感界面调控及生物检测应用[J]. 叶德楷,左小磊,樊春海. 化学进展. 2017(01)
[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：3572103
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电化学DNA传感器工作原理示意图
图 1.2 基于信号增强型电化学 DNA 传感器示意图[23]当目标与探针 DNA 特异性识别，响应信号减弱的称为 signal-off 型电化学 DNA 传感器。alle e-Be lisle[25]等人设计了基于空间位阻效应高选择性的电化学 DNA 传感器（图 1.3A）。当标抗体与探针适体 DNA 链结合形成的复杂结构体，由于空间位阻作用会影响信号 DNA 与针 DNA 的反应，而信号 DNA 杂交机会与连接的分子大小呈负相关，遵循半对数关系。因，当目标蛋白存在，信号就会被抑制，根据加入目标前后电流变化量就可以实现定量检测。[26]等人构建了同时检测多种蛋白酶的电化学传感器（图 1.3B）。生物素修饰的肽链 1 和 2 通链霉亲和素与生物素修饰的 DNA1 和 DNA2 链接，形成的 AuNPs-Thi-DNA1'和 AuNPs-Fc-NA2'与电极表面 DNA 杂交。当胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶存在，可以特异性识别和切割不同列的肽链，从而使得硫堇（Thi）和二茂铁（Fc）的电流值降低，根据不同电活性物质的响信号变化就可以实现不同酶的定量检测。
图 1.3 基于（A）位阻效应[25]和（B）目标物剪切方法[26]的信号增强电化学 DNA 传感器示意图1.3.2 构建方式电化学 DNA 生物传感器构建方法主要有三类：直接法、竞争法和夹心法。直接法检测就是利用识别元件与目标物直接接触反应，通过分析前后信号变化，实现目标物的定量检测。Plaxco[27]等人通过直接法构建了快速可卡因检测传感器（图 1.4）。适配体的末端标记了亚甲基蓝（MB），当目标物可卡因存在，适体探针与目标物结合使得适体末端
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DNA纳米结构的传感界面调控及生物检测应用[J]. 叶德楷,左小磊,樊春海. 化学进展. 2017(01)
[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：3572103
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