基于納米材料的生物傳感新方法的研究.pdf

1、近些年來(lái)，各式各樣的新型納米材料由于具有獨(dú)特的量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和體積效應(yīng)而表現(xiàn)出不同于其他材料的光學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)性能，在全世界范圍內(nèi)引起了一場(chǎng)廣泛的技術(shù)變革。因此，基于納米材料的生物傳感器應(yīng)運(yùn)而生，并成功用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。其中，最引人注目的就是近幾年研究火熱的上轉(zhuǎn)換納米材料(UCNPs)，它能連續(xù)的吸收兩個(gè)或者多個(gè)光子將長(zhǎng)波長(zhǎng)的近紅外光(NIR)轉(zhuǎn)換成短波長(zhǎng)的可見光、甚至紫外光。上轉(zhuǎn)換發(fā)光(UCL)具有發(fā)光強(qiáng)度

2、高且穩(wěn)定、發(fā)射峰可調(diào)、熒光背景低等一系列優(yōu)點(diǎn)。二維層狀氧化石墨烯(GO)不僅能選擇性地吸附單鏈的DNA分子，還能通過(guò)熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）有效的猝滅各種有機(jī)熒光染料的熒光。本論文基于上述納米材料，發(fā)展了以蛋白質(zhì)分子、核酸分子為檢測(cè)對(duì)象的高選擇性、低檢測(cè)限和操作簡(jiǎn)便的生物傳感器，并用于實(shí)際樣品的分析檢測(cè)以保證該傳感方法的可行性和準(zhǔn)確性。
　　(1)上轉(zhuǎn)換納米粒子(UCNPs)為我們提供了一個(gè)新型的熒光標(biāo)簽用于構(gòu)建簡(jiǎn)便、靈敏的免

3、疫分析檢測(cè)平臺(tái)，提高了人類健康水平。我們基于上轉(zhuǎn)換納米粒子光致產(chǎn)生單線態(tài)氧(1O2)和1O2鄰近介導(dǎo)上轉(zhuǎn)換納米粒子解籠鎖率先發(fā)展了一種均相免疫分析方法。該分析方法是通過(guò)一對(duì)交聯(lián)抗體的磷脂包覆的UCNPs探針實(shí)現(xiàn)的。這些UCNPs探針在水溶液中具有良好的單分散性、相互之間沒有非特異性的吸附作用。當(dāng)目標(biāo)存在時(shí)，產(chǎn)生1O2的UCNPs與被鎖住的UCNPs形成免疫夾心結(jié)構(gòu)。在NIR的激發(fā)下，產(chǎn)生1O2的UCNPs具有很高的單線態(tài)氧的產(chǎn)生效率，而

4、被鎖住的UCNPs能迅速地被單線態(tài)氧解籠鎖產(chǎn)生很強(qiáng)的熒光信號(hào)。利用該方法對(duì)PSA進(jìn)行分析檢測(cè)，結(jié)果表明:該傳感器具有信背比高、線性范圍寬、檢測(cè)限低等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)為發(fā)展操作便捷的現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)免疫分析測(cè)試方法提供了極為有用的范本，也為疾病的診斷、生物標(biāo)記物的發(fā)現(xiàn)提供了超靈敏的分析檢測(cè)工具。
　　(2)單核苷酸多態(tài)性(SNP)與眾多的疾病如腫瘤和家族遺傳性疾病有密切的聯(lián)系，因此在臨床診斷中有著十分重要的意義。眾所周知，GO能夠有效的區(qū)分單雙