量子点标记的DNA信号放大技术用于电化学生物传感器的研究

发布时间：2023-02-12 13:21

　　随着脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acids,DNA)信号放大技术的发展,它已经被广泛应用于基础生物研究、生物医学、食品等方面,成为最有应用价值的分析方法之一。同时,电化学分析方法也凭借灵敏度高、成本低、小型便携等优势常常与DNA信号放大技术联合应用于生物分子(DNA、RNA、蛋白质、小分子等)的检测。本文构建了两种基于DNA信号放大技术的电化学生物传感器分别用于蛋白质和m RNA的检测。1.免疫测定和酶活分析相结合的电化学生物传感器用于人脱嘌呤/脱嘧啶核酸内切酶1的精准分析人脱嘌呤/脱嘧啶核酸内切酶1(Human apurinic/apyrimidinic endonuclease1,APE1)是一种细胞内多功能酶,在细胞的周期控制、转录因子的调节以及氧化应激反应等方面起着重要作用。除此之外,APE1在核酸的碱基切除修复中也起着非常关键的作用。在这里,我们发展了一种兼顾免疫分析和酶活分析的新型电化学生物传感方法用于APE1的酶活测定。其基本原理是设计和构建了一个可被APE1催化激活的DNA催化发夹自组装序列结构,并将该结构的DNA用具有电活性的Cd S和Pb S量子...

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 DNA信号放大技术概述
        1.1.1 DNA等温扩增技术
            1.1.1.1 链置换介导的DNA信号放大
                (1)催化发夹自组装反应(CHA)
                (2)杂交链置换反应(HCR)
        1.1.2 核酸酶介导的DNA信号放大
            1.1.2.1 DNA酶的类过氧化物酶活性
            1.1.2.2 DNA酶的特定核酸切割活性
        1.1.3 DNA信号放大技术的标记分类
            1.1.3.1 纳米材料标记
                (1)金纳米颗粒
                (2)量子点
                (3)碳纳米管
            1.1.3.2 分子信标(MBs)
    1.2 电化学生物传感器
        1.2.1 电化学生物传感系统
            1.2.1.1 电化学免疫传感器
            1.2.1.2 电化学核酸生物传感器
            1.2.1.3 电化学酶促生物传感器
        1.2.2 电化学检测方法分类
            1.2.2.1 电化学阻抗谱法(Electrochemical impedance spectrum,EIS)
            1.2.2.2 阳离子溶出伏安法(Anodic stripping voltammetry,ASV)
        1.2.3 电化学生物传感器的应用
    1.3 本论文主要研究内容
    1.4 参考文献
第二章 免疫测定和酶活分析相结合的电化学生物传感器用于人脱嘌呤/脱嘧啶核酸内切酶1的精准分析
    2.1 引言
    2.2 实验材料与方法
        2.2.1 试剂和仪器
        2.2.2 硫化镉量子点(Cadmium sulfide quantum dots,Cd S QDs)的制备
        2.2.3 由APE1活化的催化发夹装配体的构建
        2.2.4 凝胶电泳分析和荧光测量
        2.2.5 Hairpin I/II上量子点的连接
        2.2.6 APE1触发的催化发夹组件
        2.2.7 电极界面修饰和免疫组装
        2.2.8 阳极溶出伏安法测量信号
        2.2.9 酶联免疫吸附剂测定
        2.2.10 实际样本检测
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 实验原理
        2.3.2 APE1酶切效率研究
        2.3.3 APE1 引发的DNA催化发夹装配
        2.3.4 免疫功能化电极的表征
        2.3.5 Cd S量子点与Pb S量子点的表征
        2.3.6 集成的免疫电化学生物传感器分析
        2.3.7 集成的电化学检测系统与传统荧光探针检测方法的比较
        2.3.8 集成的电化学检测系统与酶联免疫分析(ELISA)检测方法的比较
        2.3.9 实际样品分析
    2.4 结论
    2.5 参考文献
第三章 聚多巴胺辅助的电化学生物传感器用于miR208a检测的研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料与方法
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 CdTe量子点的制备
        3.2.3 DNA六角星G4(Hexagon Star G4,Hex SG4)的形成
        3.2.4 HexSG4的催化效果实验
        3.2.5 磁纳米复合物的形成与分离纯化
        3.2.6 CdTe量子点的沉积
        3.2.7 共聚焦显微镜检测CdTe量子点信号
        3.2.8 阳极溶出伏安法检测信号
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 实验原理
        3.3.2 HexSG4的形成表征
        3.3.3 靶标miR208a诱导的三体结构的表征(C+T+Hex SG4)
        3.3.4 HexSG4催化多巴胺形成聚多巴胺的表征
        3.3.5 荧光法检测靶标miR208a
        3.3.6 电化学方法表征靶标miR208a的检测
    3.4 结论
    3.5 参考文献
第四章 总结与展望
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文
致谢



本文编号：3741184