基于适配体的甲胎蛋白和miRNA-21检测新方法研究

发布时间：2018-10-20 16:02

【摘要】：目前恶性肿瘤已成为严重威胁人类健康的疾病,早期诊断和治疗是预防肿瘤恶化和降低死亡率的最有效的方法。肿瘤标志物是指在肿瘤的发生和增殖的过程中,由肿瘤细胞自身产生或机体对肿瘤细胞的应激反应而生成的一类物质。肿瘤标志物的检测对于肿瘤的早期诊断以及预后具有重要的临床意义,传统的检测手段包括:电化学分析法、荧光法、电化学发光法、放射免疫检测法、酶联免疫分析法、聚合链式反应、表面等离子体共振、表面增强拉曼光谱法等。但这些方法均有其局限性,如相对复杂的样品前处理、昂贵的仪器设备、低特异性和低灵敏性、检测周期长等。因此,研究出操作简单、检测灵敏、经济的方法用于肿瘤标志物的检测具有十分重要的意义。适配体是一类通过人工筛选得到的能与靶标特异性结合的单链寡聚核苷酸片段。与抗体相比,适配体具有分子量小、稳定性好、可回收、易修饰、无毒性和免疫原性低等特点,已广泛应用于生物分析的各个领域,如金属离子、小分子、蛋白质、活细胞、病毒及细菌等的检测。本文中我们将适配体的特异性识别能力和荧光法与电化学法的高灵敏性结合起来构建了甲胎蛋白和miRNA-21的多种检测方法,并将其应用于实际样品的检测,具体内容包括:第一章:介绍了甲胎蛋白和miRNAs两种肿瘤标志物,对适配体的定义、特点、筛选过程及应用进行了概述,简述了基于适配体的荧光法和电化学分析法,在此基础上阐述了本论文的主要内容及创新之处。第二章:构建了一种荧光增强型的适配体生物传感器用于甲胎蛋白的分析检测。该方法利用了氧化石墨烯的荧光猝灭能力和适配体的特异性结合能力对甲胎蛋白进行了定量分析。当甲胎蛋白不存在时,适配体会吸附在氧化石墨烯表面,从而拉近适配体末端标记的荧光染料与氧化石墨烯的距离,使荧光发生猝灭。而随着甲胎蛋白的加入,适配体会与它特异性结合并折叠成适配体/甲胎蛋白复合物,这种结构与氧化石墨烯的亲和力下降,会从氧化石墨烯表面脱落下来,从而使荧光得以恢复。该传感器的荧光强度会在一定范围内随着甲胎蛋白浓度的增加而增加,因此,可用此方法对甲胎蛋白进行定量分析。第三章:构建了一种基于二茂铁修饰的适配体电化学生物传感器用于甲胎蛋白的检测。本方法将适配体的5’端以金-硫键固定到电极表面,当甲胎蛋白不存在时,电极表面的适配体呈自然卷曲结构,适配体3’端标记的二茂铁接近电极表面,发生电子信号的转移,而随着甲胎蛋白的加入,适配体会与之相结合,使二茂铁远离电极表面,电化学信号降低。通过这种电化学信号的变化可以实现对甲胎蛋白的灵敏检测。第四章:构建了一种基于茎环结构的miRNA-21电化学生物传感器。本实验将二茂铁修饰的茎环结构探针通过金-硫键固定在金电极表面,由于探针中茎环结构的存在,会使得二茂铁接近电极表面,检测到比较强的电化学信号,而随着mi RNA-21的加入,miRNA-21会与探针链通过碱基互补配对形成刚性双链结构,使二茂铁远离电极表面,导致电化学信号的降低,最终实现miRNA-21的检测。
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【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP212;R730.4

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