电致化学发光技术用于β-淀粉样蛋白体系检测的研究
发布时间：2021-02-17 17:43
阿尔茨海默症是一种慢性神经退行性疾病,其特征为记忆力衰退、语言和方向能力降低、情绪变动、行动能力丧失和思维与行为障碍等。近几年的研究表明,β-淀粉样蛋白可以作为阿尔茨海默症的标记物,并且β-淀粉样蛋白（Aβ）与Cu或Fe等金属离子的结合会产生具有氧化性的活性氧（ROS）,产生氧化损伤,给患者带来很大困扰。随着传感器研究的发展,目前已有多种传感器应用于β-淀粉样蛋白的检测。本文以电致化学发光技术为测试方法,选用不同发光底物,利用适体与蛋白的特异性,运用不同的传感策略,建立了三种不同传感器,以实现对β-淀粉样蛋白单体的检测。主要内容如下:1)一种免标记和信号“开”的传感策略用于β-淀粉样蛋白的灵敏检测。建立了一种简单,免标记且具有信号增强作用的ECL适体传感器,使用鲁米诺作为ECL信号的发光体,通过适体与靶标物的特异性结合,利用Cu2+-Aβ与水中溶解氧之间的催化作用,原位生成ROS作为共反应剂,来特异性检测Aβ肽。具体来讲,利用Au-S键将β-淀粉样蛋白的适体固定在金电极表面。当Aβ与Cu2+结合形成复合物后,可以通过适体与靶标的特异性结合捕获...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Aβ聚集示意图
电致化学发光技术用于β-淀粉样蛋白体系检测的研究8图1-3.多铜氧化酶铜蓝蛋白的结构，其中三个单核T1铜位点（深蓝色）和三核T2/T3铜位点（青色），另外橙色显示的是Fe2+的结合位点，而灰色显示的是Ca2+的结合位点[13]。Figure1-3.Thestructureofthemulticopperoxidaseceruloplasminwithitssixactivesitecoppersshownindarkblue(mononuclearT1sites)andcyan(trinuclearO2-reducingT2/T3site).TheFe2+siteisshowninorangeandtheCa2+siteisshowningray.1.2.活性氧1.2.1活性氧的定义活性氧(Reactiveoxygenspecies,ROS)是对氧不完全还原时形成的化学物质的一个统称。它主要包括超氧阴离子(O2-)，过氧化氢(H2O2)，单线态氧(1O2)和羟基自由基(OH)。这些化学物质参与生物体的生化反应，并且在调节生物体的各种生理功能中起着必不可少的作用。适量的ROS是生物体发育所必需的，而过量的ROS会导致氧化应激，这种氧化应激涉及多种疾病，例如癌症[49]，AD[13]，炎症[50]等。1.2.2ROS与生物学在1908年，Warburg在受精后的海胆卵中观察到氧气消耗增加（H2O2的呼吸爆发），这是ROS生物学中一个重要的里程碑。虽然ROS被广泛用作细胞内的信号分子，但是对于此仍存在争议。OH和1O2扩散的距离相对较短，只能存在于分割的时空中，因此，它们不能在细胞的氧化还原信号通路中起作用。此外，O2-具有不稳定性及其无法跨膜扩散的特性，这也使得这种类型的ROS不能成为良好的信号分子。相比较而言，H2O2温和的反应性能，高特异性，强扩散性和膜渗透性，使得它成为细胞间传递信息的“信使”。
青岛科技大学研究生学位论文21列[118]。如图2-1所示，通过Au-S键将β-淀粉样蛋白的适体固定在金电极表面。当Aβ与Cu2+结合形成复合物后，可以通过适体与靶标的特异性结合捕获到电极表面。当Aβ-Cu2+捕获到电极表面后，可以在AA存在的情况下催化O2产生ROS，进而增强鲁米诺的ECL发光信号。因为Aβ16不会纤维化，所以被用作研究Aβ与Cu2+结合的模型[119]。在本论文中，使用Aβ16作为研究的模型。通过实验发现设计的ECL适体传感器对Aβ单体具有良好的分析性能。此外，本文提出的传感器不仅能够在缓冲溶液中进行检测，而且在人的血清中也表现出良好的性能。图2-1.基于Aβ-Cu2+复合物催化ROS的产生来增强鲁米诺ECL信号的方案设计。Figure.2-1.SchemeillustrationoftheluminolECLenhancingmechanismbasedoninsitugenerationofROSacceleratedbyCu2+-Aβcomplexes.2.2.实验部分2.2.1化学试剂及药品所有的化学试剂都是分析纯。鲁米诺和三（2-羧乙基）膦(TCEP)购买自阿拉丁试剂公司。Aβ16、Aβ40和Aβ的适体链均来自上海生工生物工程股份有限公司。其序列包括以下，适体链：5ˊ–HS–GCCTGTGGTGTTGGGGCGGGTGCG-3ˊ、Aβ16：DAEFRHDSGYEVHHQK和Aβ40：DAEFRHDSGYEVHHQKLVFFAEDVGSNKGAILGLMVGGVV。癌胚抗原(CEA)、牛血清白蛋白(BSA)和甲胎蛋白(AFP)从博赛购买。NaCl，KCl，NaH2PO4，Na2HPO4，CuSO4购自博迪（中国，天津）。抗坏血酸(AA)购自能源化工（中国，上海）。实验过程中所使用的水均为超纯水。2.2.2仪器ECL检测在MPI-EECL仪器（中国西安瑞迈分析仪器有限责任公司）上进行。电化学阻抗(EIS)检测使用CHI660E电化学工作站（中国，上海），检测液含
本文编号：3038316
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Aβ聚集示意图
电致化学发光技术用于β-淀粉样蛋白体系检测的研究8图1-3.多铜氧化酶铜蓝蛋白的结构，其中三个单核T1铜位点（深蓝色）和三核T2/T3铜位点（青色），另外橙色显示的是Fe2+的结合位点，而灰色显示的是Ca2+的结合位点[13]。Figure1-3.Thestructureofthemulticopperoxidaseceruloplasminwithitssixactivesitecoppersshownindarkblue(mononuclearT1sites)andcyan(trinuclearO2-reducingT2/T3site).TheFe2+siteisshowninorangeandtheCa2+siteisshowningray.1.2.活性氧1.2.1活性氧的定义活性氧(Reactiveoxygenspecies,ROS)是对氧不完全还原时形成的化学物质的一个统称。它主要包括超氧阴离子(O2-)，过氧化氢(H2O2)，单线态氧(1O2)和羟基自由基(OH)。这些化学物质参与生物体的生化反应，并且在调节生物体的各种生理功能中起着必不可少的作用。适量的ROS是生物体发育所必需的，而过量的ROS会导致氧化应激，这种氧化应激涉及多种疾病，例如癌症[49]，AD[13]，炎症[50]等。1.2.2ROS与生物学在1908年，Warburg在受精后的海胆卵中观察到氧气消耗增加（H2O2的呼吸爆发），这是ROS生物学中一个重要的里程碑。虽然ROS被广泛用作细胞内的信号分子，但是对于此仍存在争议。OH和1O2扩散的距离相对较短，只能存在于分割的时空中，因此，它们不能在细胞的氧化还原信号通路中起作用。此外，O2-具有不稳定性及其无法跨膜扩散的特性，这也使得这种类型的ROS不能成为良好的信号分子。相比较而言，H2O2温和的反应性能，高特异性，强扩散性和膜渗透性，使得它成为细胞间传递信息的“信使”。
青岛科技大学研究生学位论文21列[118]。如图2-1所示，通过Au-S键将β-淀粉样蛋白的适体固定在金电极表面。当Aβ与Cu2+结合形成复合物后，可以通过适体与靶标的特异性结合捕获到电极表面。当Aβ-Cu2+捕获到电极表面后，可以在AA存在的情况下催化O2产生ROS，进而增强鲁米诺的ECL发光信号。因为Aβ16不会纤维化，所以被用作研究Aβ与Cu2+结合的模型[119]。在本论文中，使用Aβ16作为研究的模型。通过实验发现设计的ECL适体传感器对Aβ单体具有良好的分析性能。此外，本文提出的传感器不仅能够在缓冲溶液中进行检测，而且在人的血清中也表现出良好的性能。图2-1.基于Aβ-Cu2+复合物催化ROS的产生来增强鲁米诺ECL信号的方案设计。Figure.2-1.SchemeillustrationoftheluminolECLenhancingmechanismbasedoninsitugenerationofROSacceleratedbyCu2+-Aβcomplexes.2.2.实验部分2.2.1化学试剂及药品所有的化学试剂都是分析纯。鲁米诺和三（2-羧乙基）膦(TCEP)购买自阿拉丁试剂公司。Aβ16、Aβ40和Aβ的适体链均来自上海生工生物工程股份有限公司。其序列包括以下，适体链：5ˊ–HS–GCCTGTGGTGTTGGGGCGGGTGCG-3ˊ、Aβ16：DAEFRHDSGYEVHHQK和Aβ40：DAEFRHDSGYEVHHQKLVFFAEDVGSNKGAILGLMVGGVV。癌胚抗原(CEA)、牛血清白蛋白(BSA)和甲胎蛋白(AFP)从博赛购买。NaCl，KCl，NaH2PO4，Na2HPO4，CuSO4购自博迪（中国，天津）。抗坏血酸(AA)购自能源化工（中国，上海）。实验过程中所使用的水均为超纯水。2.2.2仪器ECL检测在MPI-EECL仪器（中国西安瑞迈分析仪器有限责任公司）上进行。电化学阻抗(EIS)检测使用CHI660E电化学工作站（中国，上海），检测液含
本文编号：3038316
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