基于信号放大技术的表面等离子共振在生化分析中的应用

发布时间：2017-10-07 06:39

  本文关键词：基于信号放大技术的表面等离子共振在生化分析中的应用

  更多相关文章： 表面等离子共振 循环放大 纳米金生物条码 适体

【摘要】：本论文采用表面等离子共振技术,基于适体与靶分子的特异性识别特性,结合聚合酶,剪切酶等工具酶的循环放大作用及纳米金生物条码技术,构建了一系列的放大反应,建立了高灵敏度、高选择性检测溶菌酶,DNA,肿瘤细胞等肿瘤标志物的分析新方法,本论文的研究内容如下：1、基于靶分子聚合置换循环放大方法,将生物条码放大技术及DNA功能化的量子点放大技术相结合,设计了一种简单、高效利用表面等离子共振技术检测溶菌酶的新方法。溶菌酶作为靶蛋白质,可以与金片上的适体DNA特异性结合,打开的颈环探针与纳米金生物条码结合,将其捕获在金基底上,在聚合酶的作用下,溶菌酶被释放到溶液中,打开其它的颈环探针,实现靶蛋白质的源头循环放大,DNA功能化的量子点在流经反应池中与基底上的生物条码上的探针结合,通过金基底上结合质量的改变,达到检测溶菌酶的目的,实验中溶菌酶的检测限为1.68x10-12M,该方法新颖,简便,实现了靶蛋白质的高选择性检测。2、构建了基于滚环复制放大表面等离子共振检测靶DNA的新方法,将纳米金生物条码与滚环复制相结合,靶DNA通过碱基互补配对,将基底上的颈环DNA打开,锁扣DNA与打开的颈环DNA末端互补杂交,并在T4连接酶的作用下连接成环,向体系中加入Phi29聚合酶,实现滚环复制放大,形成的滚环长链产物中含有大量的相同序列片段,纳米金生物条码探针作为信号增强元素,通过互补杂交,将金纳米粒子捕获到检测基底上,增强SPR信号响应,实验中靶DNA检测限可达0.35 pM,该方法实现了靶DNA的快速,高灵敏度检测,在DNA等寡核苷酸的检测中有很大应用空间。3、提出了一种基于靶向激活多级循环放大表面等离子共振检测靶DNA及肿瘤细胞的新方法。信号放大体系包括等温指数循环放大、滚环复制放大及纳米金信号增强。利用聚合酶和剪切酶的协同作用,实现DNA的等温指数循环放大,并以磁性纳米粒子作为“中间体”发生滚环复制反应,磁性纳米探针作为载体能够增大滚环复制产物的负载量,利用金纳米粒子作为信号放大探针,实现了DNA及肿瘤细胞的高灵敏、高选择性检测,通过多级信号放大对靶DNA及Ramos细胞的检测限分别为9.3 aM和10个细胞。实验中反应条件温和,无毒,经济,重现性好,为肿瘤细胞的检测提供了一种新型的定性及定量检测方法,在临床诊断及生物研究中具有广阔前景。
【关键词】：表面等离子共振 循环放大 纳米金生物条码 适体
【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;O652
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-28
• 1.1 表面等离子共振技术10-17
• 1.1.1 表面等离子共振技术的原理10-12
• 1.1.2 表面等离子共振技术的优点12
• 1.1.3 表面等离子共振技术的应用12-17
• 1.1.3.1 表面等离子共振检测蛋白质12-14
• 1.1.3.2 表面等离子共振检测寡核苷酸14-15
• 1.1.3.3 表面等离子共振检测细菌和其他分子15-17
• 1.2 纳米金17-22
• 1.2.1 纳米金放大技术17-18
• 1.2.2 纳米金放大技术在生化分析中的应用18-22
• 1.2.2.1 纳米金放大技术在表面等离子共振检测中的应用18-19
• 1.2.2.2 纳米金放大技术在表面增强拉曼光谱中的应用19-21
• 1.2.2.3 纳米金放大技术在电化学中的应用21-22
• 1.3 DNA循环放大技术及其在生化分析中的应用22-28
• 1.3.1 滚环复制放大22-24
• 1.3.2 HCR反应24-25
• 1.3.3 剪切酶循环放大25-28
• 第二章 基于靶分子聚合置换SPR检测溶菌酶的研究28-43
• 2.1 实验部分28-32
• 2.1.1 试剂28-29
• 2.1.2 仪器29
• 2.1.3 CdTe量子点的制备及DNA的修饰29-30
• 2.1.4 纳米金与生物条码的制备30-31
• 2.1.5 基底的修饰31
• 2.1.6 靶分子置换聚合酶循环放大31
• 2.1.7 SPR在线检测31-32
• 2.2 结果与讨论32-41
• 2.2.1 基于靶分子聚合置换SPR检测溶菌酶的实验原理32-33
• 2.2.2 金纳米粒子表征33
• 2.2.3 紫外-可见吸收光谱33-34
• 2.2.4 可行性分析34-35
• 2.2.5 条件优化35-39
• 2.2.5.1 缓冲溶液pH值的优化35
• 2.2.5.2 反应温度的优化35-36
• 2.2.5.3 捕获探针浓度的优化36-37
• 2.2.5.4 纳米金生物条码探针比例的优化37-38
• 2.2.5.5 循环反应时间的优化38-39
• 2.2.5.6 酶的用量优化39
• 2.2.6 溶菌酶SPR检测灵敏度的研究39-40
• 2.2.7 溶菌酶检测的选择性研究40-41
• 2.3 小结41-43
• 第三章 基于滚环复制放大技术SPR检测DNA的研究43-52
• 3.1 实验部分43-45
• 3.1.1 主要试剂43-44
• 3.1.2 纳米金及生物条码的制备44
• 3.1.3 金基底的修饰44-45
• 3.1.4 循环反应放大45
• 3.1.5 SPR在线监测45
• 3.2 结果与讨论45-51
• 3.2.1 基于滚环复制放大技术SPR检测DNA的实验原理45-46
• 3.2.2 金纳米粒子的表征46-47
• 3.2.3 紫外-可见吸收光谱47
• 3.2.4 DNA检测的灵敏度研究47-50
• 3.2.4.1 纳米金增强SPR检测DNA47-49
• 3.2.4.2 滚环复制放大SPR检测DNA49-50
• 3.2.5 DNA检测选择性50-51
• 3.3 小结51-52
• 第四章 基于靶向激活多级循环放大表面等离子共振检测靶DNA及肿瘤细胞的研究52-68
• 4.1 实验部分仪器与试剂53-55
• 4.1.1 主要试剂53-54
• 4.1.2 纳米金与生物条码的制备54
• 4.1.3 磁珠上适体DNA的修饰54
• 4.1.4 金基底的修饰54
• 4.1.5 Ramos细胞的培养54-55
• 4.1.6 循环反应放大55
• 4.1.7 SPR在线监测55
• 4.2 结果与讨论55-67
• 4.2.1 基于靶向激活多级循环放大SPR检测靶DNA工作原理55-57
• 4.2.2 实验条件的优化57-62
• 4.2.2.1 反应体系中温度的优化57-58
• 4.2.2.2 磁珠上修饰的不同DNA浓度的比例的优化58-59
• 4.2.2.3 纳米金粒子粒径的优化59
• 4.2.2.4 缓冲溶液pH值的优化59-60
• 4.2.2.5 反应时间的优化60-61
• 4.2.2.6 金基底上的捕获DNA浓度的优化61-62
• 4.2.3 DNA的灵敏度62-63
• 4.2.4 DNA的选择性63-64
• 4.2.5 基于靶向激活多级循环放大SPR检测Ramos细胞64-66
• 4.2.6 Ramos细胞的选择性66-67
• 4.3 小结67-68
• 结论68-70
• 参考文献70-77
• 致谢77-78
• 攻读学位期间发表的学术论文目录78-79

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 高锦航;刘瑞;童欢;李献;强鸥;唐承薇;;表面等离子共振技术测定生长抑素含量[J];高等学校化学学报;2010年07期

2 张华利;肖桂娜;满石清;刘应亮;孟建新;;帽状铝纳米粒子的制备及表面等离子共振特性[J];无机化学学报;2007年02期

3 王晓雷;李伟;胡建东;张润娜;赵向阳;涂洪涛;李伟华;;表面等离子共振生物传感系统构建及应用研究[J];化学通报;2008年01期

4 张轶鸣;陈uo;廖滔;许吉英;陈义;;固定光路可变焦宽调角表面等离子共振成像装置[J];高等学校化学学报;2012年02期

5 雷新宪;肖桂娜;满石清;杨兴旺;;帽状锡纳米粒子的制备及其表面等离子的共振特性[J];物理化学学报;2009年01期

6 聂松,陈平,梁宋平;表面等离子共振-质谱法对相互作用的生物分子在10~-~(15)mol水平的微量鉴定[J];高等学校化学学报;2005年01期

7 吴世康;汪鹏飞;;表面等离子共振(SPR)——一种新型化学检测方法的原理[J];影像科学与光化学;2008年02期

8 符运良;张铁民;;表面等离子共振生物传感器技术及其在样品检测中的应用[J];生命科学仪器;2012年02期

9 周春燕;陈长宝;李洁;隋红光;高吉刚;周杰;;苏丹红Ⅰ印迹表面等离子共振传感器的制备与表征[J];应用化学;2014年09期

10 符运良;林红;;SPR生化分析仪及其在样品检测中的应用[J];光学仪器;2013年01期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 李，

本文编号：987510