基于核酸探针与纳米材料检测生物标志物

发布时间：2017-04-07 10:06

  本文关键词：基于核酸探针与纳米材料检测生物标志物，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：生命科学是当今最为重要的科学领域之一,它与人类的健康、社会的发展息息相关。人类对自身健康以及环境等方面的关注和要求更是达到了前所未有的高度。这也对科研医疗等领域的工作者提出了更高的要求,促使研究者进一步深入的、细化的对生命活动及相关的疾病做出更为精准的判断和解读,而对疾病进行早期诊断的方法主要是对与疾病相关的一些标志物(核酸、蛋白质、酶等)进行检测。生物传感器因为响应速度快、灵敏度高、简单方便等优点而受到越来越多科研工作者青睐,被广泛应用于生物医学、环境监测、食品医药等领域。本文基于当前生命科学研究的热点,借助于功能核酸以及纳米材料的优势,发展出新型的生物传感方法对疾病相关的一些标志物miRNA、多巴胺进行了含量测定以及实用性验证。与传统检测方法相比,本文中提出的方法在灵敏度上更为优异、操作上更为简单、分析成本上更为低廉。具体内容如下：MicroRNA(miRNA),在诸如细胞增殖、分化、迁移以及凋亡等过程中起着非常重要的作用。准确分析miRNA对更好的理解他们在癌症以及癌症治疗中所扮演的角色起着十分重要的作用。在第2章中,我们利用poly(A)聚合酶在目标miRNA的3'端延伸出一个poly(A)-tail,然后通过甲氧檗因与poly(A)-tail之间的特异性结合而形成双链,此时再加入SYBR Green Ⅰ (SG Ⅰ)。SGI嵌入双链核酸后,荧光信号得到显著增强。以此,发展了一种简单灵敏、低成本且不需标记的生物传感方法用于检验miRNA。以核酸嵌入染料SYBR Green Ⅰ作为荧光指示,无需事先进行荧光标记,利用磁珠具有的良好分离和富集特点,能够进一步提高分析方法的灵敏度和选择性。通过改变生物素标记的捕获探针的序列,本章中建立的方法可进一步的应用于其他核酸分子的检测。这有望为核酸的检测以及与其相关的生物医学研究提供一个简单、方便、经济的分析检测平台。多巴胺(dopamine),人体脑内分泌的一种重要神经递质,多巴胺调节着与大脑部位相关的中枢神经系统的机体运动以及精神活动功能,多巴胺的浓度变化与多种疾病密切相关。在第3章中,我们利用g-C_3N_4纳米片自身特性,建立了一种无需特殊标记的,"turn off"型多巴胺检测法。g-C_3N_4纳米片自身具有荧光效果,在捕捉到目标物多巴胺后,g-C_3N_4纳米片的荧光被猝灭,通过对荧光值的大小进行测定从而获知目标物多巴胺的浓度。本章中提出的方法与现有多巴胺检测法相比,具有灵敏度更高,操作简单,快捷廉价等优势,有望进一步降低相关疾病临床诊断和治疗的经济以及时间成本,提高治疗效率。
【关键词】：生物传感器 miRNA 甲氧檗因 poly(A)聚合酶 多巴胺 g-C_3N_4纳米片
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.1;R446;TP212.3
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-25
• 1.1 生物传感器11-16
• 1.1.1 生物传感器的简单工作原理11-12
• 1.1.2 纳米金在生物传感器中的应用12-14
• 1.1.3 g-C_3N_4在生物传感技术中的应用14-16
• 1.2 DNAzymes在分析传感方面的应用16-20
• 1.2.1 DNAzymes在检测金属离子方面的应用17-18
• 1.2.2 DNAzymes在蛋白、小分子检测中的应用18-20
• 1.2.3 DNAzymes在电化学传感方面的应用20
• 1.3 核酸分子信号放大技术20-24
• 1.3.1 酶辅助的核酸信号放大技术20-22
• 1.3.2 无酶参与的核酸信号放大技术22-24
• 1.4 本论文构思24-25
• 第2章 基于甲氧檗因及poly(A)折叠的免标记荧光法用于检测microRNA25-35
• 2.1 前言25-26
• 2.2 实验部分26-28
• 2.2.1 试剂和仪器26-27
• 2.2.2 MiRNA的检测27
• 2.2.3 琼脂糖凝胶电泳分析27-28
• 2.3 结果与讨论28-34
• 2.3.1 实验原理28-29
• 2.3.2 实验原理验证29-30
• 2.3.3 检测条件的优化30-32
• 2.3.4 分析方法响应性能的研究32-33
• 2.3.5 分析方法特异性研究33
• 2.3.6 复杂体系中目标物的测定33-34
• 2.4 小结34-35
• 第3章 基于g-C_3N_4纳米片非标记高灵敏检测多巴胺35-44
• 3.1 前言35-36
• 3.2 实验部分36-37
• 3.2.1 试剂与仪器36
• 3.2.2 g-C_3N_4纳米片的制备36
• 3.2.3 多巴胺的检测步骤36-37
• 3.3 结果与讨论37-43
• 3.3.1 g-C_3N_4纳米片的表征37-38
• 3.3.2 g-C_3N_4纳米片用于多巴胺的检测的原理38-39
• 3.3.3 g-C_3N_4纳米片用于多巴胺检测的可行性分析39
• 3.3.4 g-C_3N_4纳米片用于多巴胺检测的实验条件优化39-41
• 3.3.5 g-C_3N_4纳米片用于多巴胺检测的工作曲线41-43
• 3.3.6 选择性考察43
• 3.4 小结43-44
• 结论44-45
• 参考文献45-56
• 附录A 攻读学位期间发表的学术论文56-57
• 致谢57

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