利用DNA自组装技术检测DNA甲基化及肿瘤细胞

发布时间：2017-11-14 05:13

  本文关键词：利用DNA自组装技术检测DNA甲基化及肿瘤细胞

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【摘要】：建立肿瘤的早期准确诊断策略及有效治疗方法一直是科研工作者的奋斗目标。本文利用自组装技术,首先合成了“头碰头”的金纳米棒组装体作为探针,再结合循环放大策略,构建了一个表面等离子共振(SPR)信号放大检测DNA甲基化的生物传感器,实现了对DNA甲基化水平的灵敏检测,并对甲基化转移酶(Dam MTase)的活性进行了准确分析;其次利用DNA自组装技术构建了一种具备双功能的DNA纳米孔结构,可以作为特异性识别癌细胞并实现跨膜运输的有效工具。实验结果显示该DNA纳米复合结构能够特异性地识别靶向肿瘤细胞并在较短时间内成功刺破细胞膜,从而实现了直接杀死癌细胞的目的。主要内容如下:1.设计了一个可以灵敏检测DNA甲基化水平并分析Dam MTase活性的SPR生物传感器:首先利用DNA的杂交,自组装得到“头碰头”的金纳米棒线性组装体,将该高分子量的组装体作为探针固定到芯片表面可以显著增大SPR角的变化;再结合剪切聚合循环放大反应实现SPR响应信号的进一步增强,最终将这一传感器用来对Dam MTase进行活性分析。该SPR生物传感器在SPR角的变化量与Dam MTase的浓度(0.5-120U/mL)之间呈现出良好的线性关系,检测限可以达到0.2 U/mL。因为异常的DNA甲基化水平往往预示着癌症等疾病的发生,所以该策略为癌症的早期诊断提供了思路,在进一步应用于早期临床诊断方面也有着巨大的潜力。2.利用DNA自组装技术合成了一种可以定向穿透细胞膜的双功能DNA纳米孔结构并用来识别肿瘤细胞:首先运用DNA自组装技术将六条DNA单链混合杂交得到DNA纳米孔。因为该纳米孔的一端修饰有生物素,所以可以利用生物素-亲和素的相互作用,将生物素修饰的人B淋巴瘤细胞(Ramos)适体和穿膜肽序列(TAT)在亲和素存在的情况下固定到DNA纳米孔的端部,从而得到既能特异性识别靶细胞—Ramos细胞,又能高效穿透细胞膜的双功能纳米孔。因为有5-羧基荧光素(5-FAM)修饰的DNA参与了纳米孔的构建,所以可以应用激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)对该纳米结构与细胞孵育后的结果进行荧光成像分析。结果证明该纳米结构具有良好的选择性和较高的穿膜效率,可以作为一种特异性识别肿瘤细胞的工具,具有很大的发展空间。
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R730.5

【参考文献】

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本文编号：1184000