表面增强拉曼信号放大传感分析方法在重大疾病相关活性分子检测中的应用

发布时间：2017-11-12 16:10

  本文关键词：表面增强拉曼信号放大传感分析方法在重大疾病相关活性分子检测中的应用

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【摘要】：在重大疾病的诊断和治疗中,蛋白质和核酸通常被认为是非常重要的生物标志物和治疗目标物。然而在疾病早期,这些相关活性分子的浓度一般是很低的,因此,能够获得蛋白质和核酸的高灵敏度检测对于疾病的早期诊断和治疗是非常重要的。本文结合表面增强拉曼光谱在生物分析领域中表现出的准确、快速、选择性好等优点,通过构建靶替代循环、聚合酶链剪切循环和发夹DNA引发的循环放大方法,结合纳米金生物条形码技术,实现了对溶菌酶和PDGF等生物活性分子的灵敏度检测。本论文主要分为下面三个部分的内容：1、基于核酸适体的特异性识别功能和发夹DNA的结构互变性质,采用表面增强拉曼光谱检测技术,构建了一种发夹型适体DNA循环放大SERS检测溶菌酶的方法。本方法主要以发夹型适体DNA、聚合酶、内切酶以及携带有拉曼信号分子的纳米金生物条码探针为原料,设计了双重循环放大模式(即靶替代循环和聚合酶链取代循环),其放大效率得到显著提高。在最佳的反应条件下,该方法检测溶菌酶的线性浓度范围为1.0×10-14～1.0×10-11 M,检测限可达6.3 fM(3a),实现了溶菌酶的灵敏检测。该方法操作简便快速,灵敏度高,选择性好,为表面增强拉曼检测在生化分析中的应用提供了一种新颖的思路和办法。2、为进一步提高SERS信号放大的效率,在之前实验工作的基础上,构建了一种基于三螺旋分子开关的表面增强拉曼传感级联信号放大系统用于溶菌酶的检测。该体系采用三螺旋分子作为溶菌酶的适体,设计了三重循环放大模式,包括靶替代循环、单链DNA引发的聚合剪切替代循环和聚合酶链取代循环,进一步提高了放大效率。在最佳反应条件下,该方法的检测限为0.54 fM(30),比双螺旋体系的检测灵敏度提高了1个数量级。通过检测实际样品里的回收率,验证了该方法在实际样品检测中的有效性。该方法与其他检测方法相比,具有选择性好、灵敏度高、操作简便等优点,在肿瘤标志物或其他生化分析检测领域具有广阔的应用前景。3、利用核酸适体的结构互变特性,结合聚合酶链取代放大反应,本实验研制了一种基于发夹自产生的双重聚合酶链取代放大SERS检测PDGF-BB的方法,该方法结合PDGF-BB适体的特殊结构,当适体结合目标物后,可形成发夹DNA结构,发夹DNA的一端以自身DNA链为模板,进行聚合酶链取代反应,释放大量的单链DNA,用于引发进一步的聚合酶链取代反应,最后在金片基底上捕获了大量的纳米金生物条码拉曼信号探针,从而提高检测的灵敏度,其检测限为5.8pM。该方法易于合成,具有较好的选择性和灵敏性,为蛋白质及其他重大疾病相关分子的检测提供了新的思路和途径。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O657.37;R917

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