基于功能化金纳米粒子检测溶菌酶和致病菌的方法研究

发布时间：2020-08-04 15:56

【摘要】：溶菌酶(Lysozyme)是一种能够标记人体器官、组织、细胞等发生功能改变或病变的蛋白质,可以作为白血病等疾病诊断的一个潜在生化指标。同时人类还面临着各种致病菌,如金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)的危害和侵袭,因此检测溶菌酶和金黄色葡萄球菌对人类疾病的预防和诊断具有重要的意义和价值。然而目前针对溶菌酶和金黄色葡萄球菌的检测方法各有不足,如微生物法繁琐耗时且重复性差;仪器分析法需要昂贵的仪器,且需对样品预处理;免疫分析法需要依赖昂贵且批次间有差异的抗体;基于纳米探针的方法其探针制备复杂。因此迫切需要发展一种简单、快速、特异、灵敏、准确、高效检测溶菌酶和金黄色葡萄球菌的新方法。本工作基于功能化金纳米粒子的共振光散射信号检测溶菌酶;基于抗生素替考拉宁(Teicoplanin,Teico)和核酸适配体(aptamer)对细菌的识别作用构建纳米材料表面荧光转移(Nanomaterials surface energy transfer,NSET)传感器检测S.aureus。主要内容如下:(1)基于肽聚糖(Peptidoglycan,PGN)稳定的金纳米粒子(PGN-AuNPs)的共振光散射信号(Plasma resonance light scattering,PRLS)的变化建立了一种简单、特异、灵敏检测溶菌酶的新方法。直接以识别分子PGN作为模板,简单、快速(5 min)制备粒径均一、稳定性好、且具有特定生物功能的肽聚糖-金纳米粒子(PGN-AuNPs)。基于溶菌酶对PGN的特异性水解,在1.5 h内,PGN-AuNPs的PRLS(ΔI_(PRLS),560 nm)由于AuNPs的聚集而显著性增强,并随着溶菌酶浓度的增加而增强,呈线性关系,线性范围5-1600 nmol/L,检测限2.32 nM,线性方程ΔI_(PRLS)=41.6397+0.5332 c,相关系数r=0.9961。将该法用于分析人的血清样本中的溶菌酶含量时,回收率达到106.76-119.32%,相对标准偏差(Relative standard deviation,RSD)0.14-3.11%,表现出良好的可行性。这种基于纳米探针PGN-AuNPs检测溶菌酶的方法简单、快速、特异、灵敏,有望为溶菌酶相关疾病的临床诊断提供一种可行的新方法。(2)本工作建立了一种基于NSET传感器检测金黄色葡萄球菌的方法。该方法主要应用抗生素和aptamer分子对细菌的同时识别作用构建NSET探针,实现金黄色葡萄球菌灵敏、特异和快速地检测。本工作以S.aureus为待检测模型致病菌,以aptamer结合的量子点(aptamer-QDs)和一锅法合成功能化的Teico-金纳米粒子(Teico-AuNPs)分别作为能量转移的供体和受体,构建NSET传感器,一步法、在1 h内实现了S.aureus的定量检测,简单、快速。其线性范围为10-5×10~8 cfu/mL,检测限为2 cfu/mL。将该策略用于检测真实样品中的S.aureus时,回收率(84.5-110%)较好,相对标准偏差为0.01-0.44%。本工作建立了简单、方便、特异、灵敏、通用的致病菌检测方法,对食品安全监控和感染性疾病的诊断有着潜在意义。
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R446.5;TB383.1
【图文】：

是基于溶菌酶对菌体的裂解作用，菌体解体后使底物低。但比浊法的准确性和重复性较差38。琼脂平板菌的繁殖被溶菌酶阻止于有效浓度范围之内，溶菌扩散产生相应大小的圆形透明带即抑菌圈。其直径过测量抑菌圈的直径可以定量溶菌酶的活力。虽然复杂繁琐耗力，检测周期长（24~36 h），且干扰因素主要是基于抗原抗体的方法，该技术简单、特异、金的等离子共振光瑞利散射信号，基于抗原-抗体反体 DNA 吸附金纳米粒子表面，通过金纳米粒子的等极低的浓度下放大共振信号，检测溶菌酶的检测限但是溶菌酶的试剂盒昂贵、抗体重复性差，且还存

第一章 绪论葡萄糖苷酶加入到事先浸泡了人眼泪溶菌酶的滤纸上，基于糖胺的水解和 β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶对 p-硝基苯基的发色加入碳酸钠终止反应，最后用紫外分光光度计测量光密度值即酶41。此法用酶催化虽然较快（1 h），但是使用的染料有剧的准确性较差，灵敏度较低，线性范围窄，因而限制了其利用r 诱导金属环糊精探针的荧光增强，加入溶菌酶后，基于 apta异性结合，使 aptamer 从金属环糊精上脱落，荧光猝灭，猝的含量呈线性关系，从而检测溶菌酶。检测限达到 48 pM（

图 1-3 钆螯合物标记溶菌酶并用毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱分析的原理图Fig. 1-3 The principle diagram of Gd3+chelate labeling of lysozyme and CE-ICP-MS analysis..2.4 基于金纳米粒子的方法金纳米粒子（Gold nanoparticles，AuNPs）由于其合成简单，稳定性良好，生相容性好，基于其特殊的光学性质，如很强的局域表面等离子体共振，被广泛用于化学传感器和生物传感器。近年来，报道了很多基于金纳米粒子检测溶菌30, 32, 44-4647-48

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;病毒能按需形成黄金纳米粒子[J];发明与创新(中学生);2018年11期

2 ;日本开发出制造合金纳米粒子新方法[J];中国粉体工业;2017年04期

3 刘竞文;关桦楠;韩博林;;金纳米粒子模拟过氧化物酶的初步研讨[J];农产品加工;2018年11期

4 韦克毅;王猛;杜宇;蔡波;江云宝;;基于手性金纳米粒子圆二色光谱法识别与检测银离子[J];厦门大学学报(自然科学版);2016年04期

5 吴少珏;汪昌炎;罗忠;陈思妤;阮金竹;赵彦利;;副产物诱导的超级金纳米粒子的原位合成（英文）[J];Science China Materials;2015年11期

6 ;美研究显示:黄金纳米粒子或可用于抗癌治疗[J];祝您健康;2017年09期

7 杨辅龙;董守安;王晓娜;方卫;戴云生;;葡萄糖溶液中金纳米粒子的光化学合成及其光谱性质研究[J];贵金属;2012年02期

8 胡芳;孟卫;张燕;张玲艳;王险峰;;金银合金纳米粒子的制备[J];五邑大学学报(自然科学版);2011年01期

9 钱章生;刘玫瑰;田大慧;郝丹;朱昌青;;基于发光金纳米粒子荧光增强法测定溶菌酶[J];分析化学;2011年05期

10 杨志先;;美找到无公害生产金纳米粒子的方法[J];功能材料信息;2010年Z1期

相关会议论文 前10条

1 谢超;任吉存;;共振散射相关光谱表征金纳米粒子的粒径和粒径分布[A];第十届中国化学会分析化学年会暨第十届全国原子光谱学术会议论文摘要集[C];2009年

2 李春梅;桑幼;李原芳;;荧光增强及金纳米粒子色度法测定凝血酶[A];第十届中国化学会分析化学年会暨第十届全国原子光谱学术会议论文摘要集[C];2009年

3 柏祥涛;李欣伟;郑利强;;手性离子液体修饰的金纳米粒子的合成及自组装[A];中国化学会第27届学术年会第13分会场摘要集[C];2010年

4 李丽美;方萍萍;杨志林;黄文达;吴德印;任斌;田中群;;球形金纳米粒子耦合体系的FDTD模拟[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年

5 沈星灿;蒋凌风;程蕾;梁宏;;金纳米粒子荧光增强及其在痕量分析中的应用[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集（下册）[C];2006年

6 焦玉芬;王晶;陈朗星;何锡文;尹洪宗;;不同形貌的金纳米粒子的光散射和表面增强拉曼光谱的研究[A];2008年中国机械工程学会年会暨甘肃省学术年会文集[C];2008年

7 张文思;苏志强;;多肽嵌段序列实现金纳米粒子原位生长及自组装[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题J：高分子组装与超分子体系[C];2017年

8 李敏;张成孝;漆红兰;;基于金纳米粒子负载信号物质的电化学发光多肽传感器的研究[A];第十三届全国光化学学术讨论会论文集[C];2013年

9 李美婷;赵环宇;吕中元;;基于金纳米粒子的多功能载药材料的制备及应用[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十八分会：纳米生物效应与纳米药物化学[C];2016年

10 郭轶;沈娜;李慧;张德辰;郝翠婷;徐力;;肽修饰金纳米粒子用于纳米酶研究[A];第九届中国酶工程学术研讨会论文摘要集[C];2013年

相关重要报纸文章 前10条

1 罗晔;韩国阐明合金纳米粒子的催化剂反应机理[N];中国有色金属报;2018年

2 记者 田学科;美找到控制金纳米粒子大小新方法[N];科技日报;2012年

3 闻风;以研制出新型呼吸检测器[N];中国医药报;2009年

4 记者 张忠霞;金纳米粒子做成遥控“药丸”[N];新华每日电讯;2009年

5 毛黎;美利用DNA链获得金纳米粒子晶体[N];科技日报;2008年

6 郑焕斌;金纳米粒子可大幅加速析氢过程[N];科技日报;2012年

7 记者 张家伟;黄金纳米粒子有助提高癌症化疗效果[N];科技日报;2015年

8 记者 张巍巍;黄金纳米粒子可在脑部肿瘤“安家”[N];科技日报;2012年

9 记者 毛黎;美制成金纳米粒子和蛋白质复合结构[N];科技日报;2007年

10 本报驻美国记者 毛黎;桂皮帮你淘“金粒”[N];科技日报;2010年

相关博士学位论文 前10条

1 张军昌;金属与半导体复合材料的电学与光电性能研究[D];苏州大学;2017年

2 李伟;金纳米探针的构建与蛋白质光学检测新方法研究[D];南京大学;2015年

3 王翠;二氧化硅稳定的金纳米粒子尺寸可控合成与性能研究[D];大连理工大学;2017年

4 赵雪利;二维、三维功能性纳米组装体与生物分子及细胞相互作用机制研究[D];江南大学;2018年

5 陈靖禹;新型聚苯胺微/纳米结构的合成及性能研究[D];吉林大学;2007年

6 郭轶;利用赖氨酸和赖氨酸肽修饰和组装金纳米粒子[D];吉林大学;2007年

7 白杰;有机/无机复合纳米材料的制备及其在有机反应中的应用[D];吉林大学;2008年

8 王纯荣;软物质团簇制备金纳米粒子的可调控软模板作用研究[D];江南大学;2007年

9 李晶;枝状金纳米粒子/聚合物复合结构构筑及肿瘤细胞光热治疗研究[D];吉林大学;2016年

10 周军;自组装二维金纳米粒子阵列的后处理：退火，操控及应用[D];吉林大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 叶巧云;硅基金纳米活性基底的制备及表面增强拉曼散射特性的研究[D];云南师范大学;2018年

2 曾帅;花状金纳米粒子的快速合成及其表面增强拉曼光谱的研究[D];华中师范大学;2018年

3 郜捷;基于小分子连接DNA末端保护结合银纳米簇和金纳米粒子的蛋白质分析[D];河北大学;2018年

4 张烨;基于金、银纳米粒子及其复合材料的荧光传感研究[D];湖南师范大学;2014年

5 李镇华;功能化金纳米粒子在生物医药方面的应用[D];苏州大学;2018年

6 侯聪慧;基于银、金纳米材料的新型电化学传感研究[D];西北大学;2018年

7 倪骏鹏;硅片上自组装金纳米粒子二维阵列的制备及交联研究[D];东北大学;2015年

8 王玉媛;金与锌、铜氧化物复合材料的制备及其光催化性能研究[D];苏州大学;2017年

9 付菲;基于功能化金纳米粒子检测溶菌酶和致病菌的方法研究[D];西南大学;2018年

10 王筱;聚（3-噻吩乙酸）复合材料的设计及在电化学传感器中的应用[D];西南大学;2018年

本文编号：2780765