基于毛細管電泳的量子點生物分析研究.pdf

1、隨著納米科技與生命科學的發(fā)展，納米技術與生物分析的交叉研究也越來越廣泛。量子點作為一種新型熒光納米粒子，具有有機熒光染料或熒光蛋白無法比擬的光學特性。近年來，基于量子點的熒光分析法已經在生物分析領域中得到廣泛的應用。然而，由于缺乏有效方法去檢測量子點表面細微的變化，生物分子與量子點的自組裝仍缺乏深入研究。另一方面，毛細管電泳作為一種微分離技術，具有高分辨率、高速度、高靈敏度、高通量及低樣品消耗的優(yōu)點，在生物分析領域也具有十分廣闊的應用前

2、景?；诖?，本論文將結合毛細管電泳技術與量子點，建立一種基于毛細管電泳的量子點生物分析方法，來研究量子點與生物分子（蛋白、多肽）的自組裝及自組裝動力學。論文完成的工作如下：
　?。?）采用毛細管電泳熒光檢測的方法（CE-FL）來研究CdSe/ZnS QDs與多價配體（具有多個巰基基團的變性牛血清白蛋白（dBSA））之間的相互作用。實驗發(fā)現(xiàn)隨著dBSA與 QDs摩爾比的增加，形成的 QDs-dBSA復合物也在增加。當摩爾比為8:1（

3、dBSA/QDs）時，自組裝完成。另外，由于多價配體的作用，QDs-dBSA復合物具有較好的穩(wěn)定性。最后，基于CE-FL，研究了QDs和dBSA的自組裝動力學。這一工作擴展了CE-FL在納米粒子-生物分子之間相互作用及動力學分析中的應用，同時也為接下來基于毛細管電泳的量子點和蛋白管內自組裝的研究提供了重要參考。
　?。?）我們發(fā)展了一種毛細管內檢測 QDs與蛋白自組裝的研究方法。該方法能將樣品混合、反應、分離、檢測一體化，整個檢測

4、過程不超過10 min。該方法比普通的熒光毛細管電泳更靈敏、更迅速、樣品消耗更低。該方法能用于檢測QDs表面微小的變化。研究發(fā)現(xiàn)QDs與蛋白在毛細管內自組裝符合希爾方程，經計算得 QDs與蛋白自組裝的表觀解離常數(shù)（KD）為8.8?M。這一工作為生物分析提供了一種有效的方法。
　?。?）由于生物分子能通過組氨酸的金屬親和性與 QDs相互作用，我們設計了一系列帶有不同組氨酸個數(shù)的多肽（Hisn-多肽），來研究Hisn-多肽與QDs之間

5、自組裝。結果說明CE-FL是檢測納米粒子表面配體交換有用的方法。顯然，His的數(shù)目影響QDs與多肽的自組裝。我們也發(fā)現(xiàn)較長的聚組氨酸（n≤6）能提高多肽與QDs自組裝的作用力。另外，我們通過CE-FL研究了QDs與多肽在毛細管內的自組裝。這一工作擴展了 QDs-多肽在生物標記與生物分析中的應用，同時也為接下來基于毛細管電泳的量子點和多肽自組裝電荷效應研究提供了重要參考。
　　（4）根據之前的研究，我們設計了一系列帶有不同電荷的六聚