基于導(dǎo)電高分子的光學(xué)DNA生物傳感器的研究.pdf

1、生物傳感器是一種特殊形式的傳感器，具有靈敏度高、特異性好、快速、準(zhǔn)確和方便等特點(diǎn)。新一代光電材料－導(dǎo)電高分子作為傳感材料，具有構(gòu)象效應(yīng)、信號(hào)放大效應(yīng)和電子傳遞效應(yīng)，可以很大程度地提高傳統(tǒng)生物傳感器的性能，因而受到了研究者的廣泛關(guān)注。本論文利用水溶性陽離子聚噻吩類( PMNT)導(dǎo)電高分子的構(gòu)象效應(yīng)和聚芴類(PF)導(dǎo)電高分子的信號(hào)放大效應(yīng)，分別設(shè)計(jì)了面向環(huán)境毒素、疾病相關(guān)基因結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變以及基因檢測的三種生物傳感器。
　　 利用PMNT

2、的構(gòu)象效應(yīng)和胞嘧啶(cytosine，C)可以與Ag+特異性結(jié)合的性質(zhì)，設(shè)計(jì)了以無標(biāo)記DNA為識(shí)別探針的Ag+比色傳感器。該傳感器實(shí)現(xiàn)了對Ag+的靈敏、特異性檢測，比色法可檢測5μiM的Ag＋，借助紫外和熒光方法可分別將靈敏度進(jìn)一步提高到100 nM和83 nM。該傳感器用于模擬體系中也得到了較好的效果。與其他Ag+檢測方法相比，該傳感器具有無需標(biāo)記、檢測時(shí)間短、可在水相中工作以及可實(shí)現(xiàn)“turn on”模式等優(yōu)點(diǎn)。
　　 人端

3、粒DNA的富C序列在不同pH條件下會(huì)形成不同的構(gòu)象。基于此原理，本文利刖PMNT的構(gòu)象效應(yīng)設(shè)計(jì)了一種檢測質(zhì)了誘導(dǎo)人端粒DNA結(jié)構(gòu)變化的比色傳感器，實(shí)現(xiàn)了人端粒DNA由i-motif結(jié)構(gòu)向單鏈結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的簡便、快速、直觀的檢測。借助紫外方法檢測，其檢測下限可達(dá)40 nM的富C序列。這種“分子開關(guān)”還可用于細(xì)胞、植物、動(dòng)物以及環(huán)境pH變化的檢測分析。通過調(diào)節(jié)體系中i-DNA及其互補(bǔ)鏈cDNA的濃度比例，可以對其pH響應(yīng)范圍進(jìn)行調(diào)整，使其應(yīng)用范

4、圍更廣，檢測結(jié)果更加靈敏。
　　 以莖環(huán)結(jié)構(gòu)的DNA為探針，分別利用 PMNT和PF的構(gòu)象效應(yīng)設(shè)計(jì)了目標(biāo)DNA的比色傳感器和熒光傳感器。比色傳感器采用無標(biāo)記的莖環(huán)探針，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)DNA的比色檢測，檢測測限可達(dá)10 nM；熒光傳感器采用熒光素(FAM)標(biāo)記的莖環(huán)探針，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)DNA的熒光檢測，檢測下限可達(dá)1 pM。此外，以上兩種傳感器均可實(shí)現(xiàn)單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphisms，SNP）