基于多功能适配体探针检测镉和银的新原理新方法研究

发布时间：2017-08-05 10:10

  本文关键词：基于多功能适配体探针检测镉和银的新原理新方法研究

  更多相关文章： 多功能适配体探针 构象转换 镉 银 荧光

【摘要】：镉和银是环境中极为常见的有毒重金属污染物,他们对人体健康的危害已经引起了人们的广泛关注。现行检测镉和银的方法,有些需使用昂贵的仪器和熟练的操作者,或者需要繁琐、费时的样品预处理程序。因此,建立简便、灵敏、特异的检测镉和银的新技术和新方法,对于保护生态环境、促进人们身体健康具有重要意义。基于核酸适配体探针、建立重金属生物传感方法是近年来新兴的研究领域。有报道镉适配体(Cd 4)能与镉离子特异性结合。我们发现,这个适配体经适当修饰、构建的多功能适配体探针,既能用于镉的灵敏检测,又能用作银的特异性识别元件,还能充当信号报告分子。据此,建立了基于特异的、多功能的核酸适配体探针检测镉和银的两种荧光生物传感方法。本文第一章绪论部分阐述了镉和银对人类的危害和主要检测方法及其进展,介绍了核酸适配体在金属离子检测中的应用和本课题拟研究的主要内容。本文第二章基于镉的特异性、多功能适配体探针(cadmium and silver specific aptamer probe,CSAP),建立了检测镉的新型荧光生物传感方法。在HEPES缓冲溶液(pH 7.3)中,Cd~(2+)的加入能够引起CSAP发生构象转换并猝灭荧光,根据体系荧光值的变化可定量检测Cd~(2+)。利用圆二色谱、荧光和紫外等光谱技术证实了CSAP探针发生构象转换的机制。Cd~(2+)的浓度在7.19×10~(~(-9)) mol·L~(-1)~5.00×10~(-6) mol·L~(-1)范围内与体系的荧光强度改变值呈良好的线性关系;Cd~(2+)的检出限达到了2.15×10~(~(-9)) mol·L~(-1),大大低于已经报道的方法。该方法已成功应用于环境样品中镉的检测。与传统检测方法比较,新建方法具有灵敏度高、特异性好和成本低廉等优点,为生物医学、毒理学和环境科学研究提供了新思路、新技术和新方法。本文第三章基于银离子诱导的多功能适配体探针(CSAP)构象改变,建立了一种新颖的、荧光猝灭法检测银离子的新方法。在HEPES缓冲液中,Ag+能特异性的诱导CSAP发生分子内的折叠,形成稳定的茎环结构,促使5’端修饰的四个鸟嘌呤(G4)碱基靠近3’端的荧光基团6 FAM,发生光诱导的电子转移,引起体系的荧光猝灭。该方法在银离子浓度为2.13×10~(~(-9)) mol·L~(-1)~1.00×10~(-7) mol·L~(-1)范围内呈良好的线性关系,线性回归方程为?F=28.46+5.960c(×10 9 mol·L~(-1)),r=0.9979,检出限为6.40×10~(-10) mol·L~(-1)。与普通的分子信标比较,该策略避免了标记猝灭剂步骤,不需要昂贵的仪器。因而,更加简便、经济和实用。
【关键词】：多功能适配体探针 构象转换 镉 银 荧光
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R114;TP212.3
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 主要缩写符号与对照12-13
• 第一章 绪论13-25
• 1.1 研究意义13-14
• 1.1.1 镉及其危害13
• 1.1.2 银及其危害13-14
• 1.2 镉和银的主要检测方法14-17
• 1.2.1 镉检测方法概述14-16
• 1.2.2 银检测方法概述16-17
• 1.3 核酸适配体17-19
• 1.4 分子信标19-22
• 1.4.1 分子信标设计19-20
• 1.4.2 分子信标的影响因素20
• 1.4.3 分子信标的作用机制20-22
• 1.5 课题构思和研究内容22-25
• 第二章 基于多功能核酸适配体探针检测镉25-41
• 2.1 引言25-26
• 2.2 材料和方法26-27
• 2.2.1 试剂26
• 2.2.2 仪器26-27
• 2.2.3 实验方法27
• 2.3 结果与讨论27-38
• 2.3.1 实验设计与传感原理27-29
• 2.3.2 传感机制探讨29-33
• 2.3.3 实验条件优化33-36
• 2.3.4 测定方法的线性范围、检出限及精密度36-37
• 2.3.5 测定方法的选择性37-38
• 2.4 样品测定38
• 小结38-41
• 第三章 基于多功能核酸适配体探针荧光猝灭法检测银41-55
• 3.1 引言41-42
• 3.2 材料和方法42-43
• 3.2.1 试剂42
• 3.2.2 仪器42
• 3.2.3 实验方法42-43
• 3.3 结果与讨论43-53
• 3.3.1 实验设计和传感原理43-44
• 3.3.2 传感机制探讨44-49
• 3.3.3 实验条件优化49-51
• 3.3.4 测定方法的线性范围、检出限及检出限51-52
• 3.3.5 测定方法的选择性52-53
• 3.4 样品测定53-54
• 小结54-55
• 参考文献55-63
• 综述63-71
• 参考文献68-71
• 作者攻读学位期间的科研成果71-73
• 致谢73

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 梁红茹;杨松涛;张涛;胡桂秋;夏咸柱;;核酸适配体及其在病原微生物学中的应用[J];生物工程学报;2011年05期

2 姚远;张波;;核酸适配体及其应用研究进展[J];国际检验医学杂志;2014年08期

3 甘龙杰;兰小鹏;;适配体芯片技术及其应用[J];临床检验杂志;2009年06期

4 兰小鹏;;适配体技术及其在医学检验研究中的作用[J];临床检验杂志;2012年10期

5 李晓佩;杨良嵘;黄昆;李文松;孙西同;刘会洲;;核酸适配体在生化分离及检测领域中的研究进展[J];化工学报;2013年01期

6 刘婷先;张娜;;适配体在肿瘤治疗方面的应用[J];生命的化学;2013年05期

7 唐德平;张宇洁;毛爱红;;适配体在体外细胞检测中的应用[J];重庆医学;2014年13期

8 李红玉;阎辉;;适配体与病毒性感染诊断及治疗[J];中国生物化学与分子生物学报;2013年05期

9 满燕;吕雪飞;彭广;宋达;庆宏;;双适配体夹心微阵列芯片在凝血酶检测中的应用[J];生命科学仪器;2014年Z1期

10 胡燕;杨先达;;核酸适配体在肿瘤学中的应用研究进展[J];基础医学与临床;2012年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 蔡圣;刘彩云;卢建忠;;基于核酸适配体和酶循环放大的腺苷化学发光检测[A];中国化学会第十届全国发光分析学术研讨会论文集[C];2011年

2 陈巍;赵新颖;屈锋;;毛细管电泳法筛选蛋白质的核酸适配体的初步研究[A];全国生物医药色谱学术交流会（2010景德镇）论文集[C];2010年

3 杨晓娟;邴涛;梅宏成;上官棣华;;核酸适配体用于手性拆分L型和D型色氨酸[A];全国生物医药色谱学术交流会（2010景德镇）论文集[C];2010年

4 郑冬梅;娄新徽;;一种基于结构开关型适配体的无标记荧光传感法[A];中国化学会第28届学术年会第9分会场摘要集[C];2012年

5 薛利云;周小明;邢达;;基于核酸适配体探针和酶辅助荧光信号扩增的等温高灵敏度蛋白检测方法[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

6 马文韬;古力;屈锋;;毛细管电泳筛选大肠杆菌适配体的初步研究[A];全国生物医药色谱学术交流会（2010景德镇）论文集[C];2010年

7 梁好均;徐华国;邓伟;;核酸适配体链构象转变的研究[A];2014年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会摘要集[C];2014年

8 王晓芳;程琳;耿霞;赵强;;基于适配体修饰的磁珠和量子点荧光法检测凝血酶[A];中国化学会第28届学术年会第9分会场摘要集[C];2012年

9 汪海林;章大鹏;;单核苷水平核酸适配体与蛋白质相互作用分析[A];中国化学会第28届学术年会第9分会场摘要集[C];2012年

10 温桂清;范燕燕;梁爱惠;蒋治良;;核酸适配体纳米金共振散射光谱检测血清中钾离子[A];中国化学会第十五届全国有机分析及生物分析学术研讨会论文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 潘文;核酸适配体在医药领域应用前景广阔[N];中国医药报;2010年

2 于洋　田野;蛋白质检测有了新方法[N];吉林日报;2011年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 黄玉坤;基于核酸适配体识别-时间分辨荧光纳米探针的生物毒素检测方法研究[D];江南大学;2015年

2 陈霞;功能核酸的筛选及在分析检测中的应用[D];武汉大学;2012年

3 林雪霞;微流控芯片与可控适配体技术用于细胞代谢物分析及其相互作用的研究[D];北京化工大学;2015年

4 周庆同;生物相空间中的适配体和药物虚拟筛选[D];中国科学技术大学;2015年

5 郭业民;基于适配体传感器的牛奶中抗生素残留快速检测技术研究[D];东北农业大学;2015年

6 李菁菁;适配体功能化的荧光纳米探针用于蛋白和细胞传感研究[D];南京大学;2012年

7 于鸽;乙丙肝病毒相互干扰及适配体在肝癌诊断及靶向治疗中的作用[D];吉林大学;2016年

8 王成全;基于磁控适配体传感体系的农产品中典型霉菌毒素检测研究[D];江苏大学;2016年

9 姜红岩;自组装RNA适配体纳米传感器[D];北京协和医学院;2016年

10 胡波;海洋聚醚类毒素基于适配体的检测及生物合成的探索[D];第二军医大学;2016年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张月侠;蛋白质寡核苷酸适配体的筛选与应用研究[D];山东师范大学;2009年

2 李慧玲;BHL DNA适配体对铜绿假单胞菌群体感应系统抑制作用的研究[D];福建医科大学;2015年

3 刘金钏;适配体纳米金比色法灵敏度影响因素研究及其在食品安全检测中的应用[D];中国农业科学院;2015年

4 于连元;核酸适配体修饰的纳米颗粒在肿瘤靶向免疫治疗及靶向热疗中的应用[D];北京协和医学院;2015年

5 赵变军;基于适配体特异性作用的乳腺癌细胞表面多种肿瘤标记物同时检测的新方法研究[D];南京师范大学;2015年

6 乔醴峰;基于核酸适配体的β-葡萄糖醛酸苷酶一步纯化固定化研究及其应用[D];石河子大学;2015年

7 吕莉;基于适配体的酶联吸光度法检测血小板衍生生长因子-BB[D];山西大学;2015年

8 陈艳霞;核酸适配体/小檗碱荧光体系的构筑及分析应用[D];山西大学;2015年

9 吕琴;基于荧光标记适配体的荧光各向异性法检测小分子[D];山西大学;2015年

10 朱志玲;基于核酸适配体的赭曲霉毒素A SPR检测技术研究[D];北京化工大学;2015年

，

本文编号：624330