基于酶反应放大的DNA生物传感分析及单分子分析
本文关键词：基于酶反应放大的DNA生物传感分析及单分子分析
更多相关文章： 电感耦合等离子体-质谱仪 滚环放大 全内反射荧光显微镜 单分子成像 光镊
【摘要】：本文采用了ICP-MS检测分析方法,制备了修饰有捕获探针的纳米金生物条码,建立了基于DNA分子机器与酶循环放大技术和基于DNA分子信标的特异性识别技术的方法,实现了对基因等肿瘤标志物的高灵敏,高选择性检测：采用了全内角反射荧光成像技术,利用滚环扩增将目标DNA放大增长,将单个目标DNA进行荧光成像,实现了对目标基因的检测。主要内容如下：1.构建了一种以ICP-MS检测技术为基础的三联放大系统,通过剪切链置换、滚环扩增和生物条码探针,来检测目标DNA。通过这个方法,乙肝炎病毒的检测限能达到3.2×10-17M。单错配碱基的序列也能很好的被分辨。此外,我们能证明该方法能很好的应用于复杂的生物样品检测,在生物医学领域有着广阔的前景。2.全内反射荧光显微镜(total internal reflection fluorescence microscope, TIRF)是一门比较复杂的光学技术,目前已被科学家们广泛应用,现如今已经发展成为探测细胞-基底接触区域内细胞生命活动最强有力的方法。将目标DNA滚环扩增,然后将其产物固定在玻璃板上,运用光镊将末端修饰有聚苯乙烯微球的稍作移动,这样做的目的是将PCR扩增的产物在拉力的作用下变为一条直线,再用与其DNA互补的荧光DNA进行杂交,最后运用TIRF来观察基底的情况。全内反射荧光显微技术作为单分子成像的一种新兴技术,必将更好的为我们对肿瘤标志物的检测带来帮助。
【关键词】：电感耦合等离子体-质谱仪 滚环放大 全内反射荧光显微镜 单分子成像 光镊
【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】：R730.4;O657.63
【目录】：
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-10
- 第一章 前言10-41
- 1.1 DNA传感器10-14
- 1.1.1 DNA的结构特点10-11
- 1.1.2 生物传感器的工作原理11
- 1.1.3 DNA传感器的类型11-14
- 1.2 DNA病毒14-17
- 1.2.1 病毒简介14-15
- 1.2.2 DNA病毒15
- 1.2.3 乙型肝炎病毒15-16
- 1.2.4 乙肝病毒的传播途径16-17
- 1.2.5 基因检测方法17
- 1.3 电感耦合等离子体质谱17-21
- 1.3.1 电感耦合等离子体17
- 1.3.2 质谱17-18
- 1.3.3 电感耦合等离子体质谱18-19
- 1.3.4 ICP-MS的应用19-21
- 1.3.5 展望21
- 1.4 纳米金以及在生物传感器上的应用21-28
- 1.4.1 纳米材料21-24
- 1.4.2 纳米金24-25
- 1.4.3 纳米金的制备简介25
- 1.4.4 纳米金的应用25-28
- 1.5 DNA循环放大技术28-30
- 1.5.1 聚合酶链反应28
- 1.5.2 滚环扩增28
- 1.5.3 聚合酶链置换反应28-29
- 1.5.4 杂交链式反应29
- 1.5.5 链取代反应29-30
- 1.6 全内反射荧光成像技术30-32
- 1.6.1 全内反射现象31
- 1.6.2 全内反射荧光显微镜31-32
- 1.7 激光光镊微操作仪32-34
- 1.8 电泳技术34-35
- 1.8.1 聚丙烯酰胺凝胶电泳34
- 1.8.2 琼脂糖凝胶电泳34-35
- 1.9 本工作的意义和研究内容35-37
- 参考文献37-41
- 第二章 基于ICP-MS和酶循环放大的DNA生物传感器的研究41-66
- 2.1 引言41-42
- 2.2 实验部分42-44
- 2.2.1 器材42
- 2.2.2 试剂42-44
- 2.3 实验准备工作44-46
- 2.3.1 配制0.1M,pH=6.8的咪唑-盐酸缓冲体系44
- 2.3.2 配制0.01M,ph=5.6醋酸盐缓冲体系44-45
- 2.3.3 配制0.01M,ph为7.4磷酸盐缓冲体系45
- 2.3.4 DNA的预处理45-46
- 2.4 实验步骤46-51
- 2.4.1 DNA在磁珠上的固定46
- 2.4.2 纳米金胶的制备46-48
- 2.4.3 生物条码的制备48-49
- 2.4.4 探针的捕获和剪切聚合49
- 2.4.5 滚环扩增反应49-50
- 2.4.6 将信号引入分子机器50
- 2.4.7 ICP-MS检测50-51
- 2.5 结果与讨论51-61
- 2.5.1 基于ICP-MS和酶循环放大技术的DNA生物传感器的原理51-52
- 2.5.2 纳米金粒子的表征52-54
- 2.5.3 纳米金生物条码的紫外表征54
- 2.5.4 可行性实验54-56
- 2.5.5 实验条件的优化56-59
- 2.5.6 靶DNA的检测59
- 2.5.7 对照实验59-60
- 2.5.8 对目标DNA的选择性测试60-61
- 2.5.9 DNA分子机器ICP-MS检测生物样品61
- 2.6 小结61-63
- 参考文献63-66
- 第三章 基于全内反射荧光成像及光镊的单分子分析66-81
- 3.1 引言66-67
- 3.2 实验部分67-68
- 3.2.1 仪器67
- 3.2.2 试剂67-68
- 3.3 实验的准备工作68-69
- 3.3.1 配制25mM 的 Tris-OAc (50mM NaCl) PH=7.5 的缓冲体系68-69
- 3.3.2 配制0.05M, ph为7.5磷酸盐缓冲体系（PBS）69
- 3.3.3 DNA的预处理69
- 3.4 实验步骤69-72
- 3.4.1 氨基化玻璃片的制备69-70
- 3.4.2 氨基化玻璃片的醛基活化70
- 3.4.3 探针的固定70
- 3.4.4 滚环扩增70
- 3.4.5 末端转移反应70-71
- 3.4.6 激光光镊微操作71
- 3.4.7 全内反射荧光检测71-72
- 3.5 结果与讨论72-78
- 3.5.1 实验原理72-73
- 3.5.2 捕获探针浓度的选择73
- 3.5.3 滚环方式的选择73-75
- 3.5.4 滚环并光镊微操作75-76
- 3.5.5 聚合替换76
- 3.5.6 嵌插染料76-77
- 3.5.7 剪碎长链77-78
- 3.6. 小结78-79
- 参考文献79-81
- 结论81-82
- 致谢82-83
- 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录83-84
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，本文编号：549514
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