單分子流式檢測(cè)儀的研制.pdf

1、隨著人類(lèi)基因組測(cè)序工作的完成，生命科學(xué)進(jìn)入了功能基因組和蛋白質(zhì)組學(xué)時(shí)代，越來(lái)越多的表征機(jī)體生理、病理狀況的蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物被發(fā)現(xiàn)，為疾病診斷、預(yù)后、治療監(jiān)測(cè)、和藥物篩選提供了強(qiáng)有力的研究手段。盡管蛋白質(zhì)的表達(dá)水平較信使RNA(mRNA)更能準(zhǔn)確地反映出生物體表型的異常，常規(guī)樣品如組織或體液中蛋白標(biāo)志物的豐度一般都非常低，加上尚未找到類(lèi)似于核酸聚合鏈反應(yīng)(PCR)的蛋白質(zhì)擴(kuò)增方法，發(fā)展蛋白質(zhì)的超高靈敏檢測(cè)技術(shù)成為生物標(biāo)志物得以實(shí)際應(yīng)用的基

2、礎(chǔ)。單分子檢測(cè)是生物檢測(cè)技術(shù)的最高極限，我們擬結(jié)合單分子流式檢測(cè)技術(shù)和微珠免疫分析方法創(chuàng)建超高靈敏蛋白質(zhì)免疫化學(xué)分析平臺(tái)，為實(shí)現(xiàn)疾病的早期診斷創(chuàng)造必要條件。本論文的工作是以目前應(yīng)用于單個(gè)DNA分子片斷長(zhǎng)度測(cè)定的流式細(xì)胞儀為模板研制單分子檢測(cè)水平的流式檢測(cè)儀，為超高靈敏蛋白質(zhì)免疫化學(xué)分析平臺(tái)的建立提供硬件支持。 本論文共由三章組成： 第一章為文獻(xiàn)綜述，主要介紹單分子檢測(cè)的常用技術(shù)、單分子熒光檢測(cè)的原理、單分子熒光檢測(cè)技術(shù)的

3、關(guān)鍵問(wèn)題以及單分子檢測(cè)的應(yīng)用。在本章最后介紹了本論文的研究目的、意義和主要內(nèi)容。 第二章為單分子流式檢測(cè)儀的研制，主要內(nèi)容包括：1)研制儀器所需主要零部件的選購(gòu)與功能介紹；2)儀器光路系統(tǒng)、液流系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；3)進(jìn)樣器和特殊安裝部件的設(shè)計(jì)與加工；4)儀器在AutoCAD軟件中的模擬搭建，確定各個(gè)光學(xué)元件之間的相對(duì)位置以及光學(xué)中心的高度；5)信號(hào)采集和數(shù)據(jù)處理軟件的介紹，為后續(xù)的儀器操作及調(diào)試工作提供保障：6)根據(jù)各個(gè)系統(tǒng)

4、的設(shè)計(jì)與模擬完成單分子流式檢測(cè)儀的組裝。 第三章為單分子流式檢測(cè)儀的調(diào)試與性能分析。儀器的調(diào)試工作，主要包括光路校準(zhǔn)、流速調(diào)節(jié)以及數(shù)據(jù)采集參數(shù)的優(yōu)化。對(duì)儀器的性能進(jìn)行了考察，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明自行研制的單分子流式檢測(cè)儀達(dá)到了單分子水平的檢測(cè)，具有良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性，而且能夠分辨不同大小的DNA片斷，即具有較好的分辨率。 本工作的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)： (1)結(jié)合激光誘導(dǎo)熒光和流體聚焦技術(shù)，研制出一臺(tái)單分子流式檢測(cè)儀，成功地實(shí)現(xiàn)

5、對(duì)單個(gè)DNA片斷和單個(gè)藻紅蛋白的檢測(cè)。 (2)單分子流式檢測(cè)儀成功地應(yīng)用于DNA片斷長(zhǎng)度的測(cè)定，與凝膠電泳分離相比，分析速度和靈敏度分別提高一百和十萬(wàn)倍。 (3)與單分子熒光顯微術(shù)相比，流式分析將固定的標(biāo)本臺(tái)改為流動(dòng)的單分子懸液，大大提高了檢測(cè)速度與統(tǒng)計(jì)精確性，更加適合生物樣品的快速、超高靈敏分析。 單分子流式檢測(cè)儀除了可以應(yīng)用于蛋白質(zhì)的超高靈敏檢測(cè)和DNA片斷長(zhǎng)度的測(cè)定，還可以對(duì)單個(gè)病毒、細(xì)菌、亞細(xì)胞器、細(xì)胞等