基于g-四鏈體構(gòu)象變化的光學(xué)傳感新方法研究.pdf

1、生物傳感方法具有靈敏度和準(zhǔn)確度高、選擇性好、檢測(cè)成本低和響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，為生命科學(xué)研究以及發(fā)展提供了新的思路和技術(shù)支持，在生命科學(xué)、醫(yī)藥學(xué)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面具有非常大的潛在應(yīng)用價(jià)值。本論文就目前一些重要的生物分子、酶活性以及常見(jiàn)的重金屬離子為研究熱點(diǎn)，并結(jié)合生物傳感器易于構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，重點(diǎn)探討了怎樣提高檢測(cè)靈敏度、實(shí)際分析應(yīng)用等問(wèn)題?；贕-四鏈體結(jié)構(gòu)互變的基本原理，發(fā)展了一些免標(biāo)的光學(xué)檢測(cè)新方法用于凝血酶、AMP、重金屬銀離子、生

2、物硫醇的測(cè)定。與傳統(tǒng)的檢測(cè)方法相比，本論文中所構(gòu)建的分析方法操作簡(jiǎn)便、分析成本低廉且靈敏度高，同時(shí)還初步驗(yàn)證了這些方法的實(shí)用性。具體內(nèi)容如下:
　　在第2章中，我們發(fā)展了一種新型的基于G-四鏈體構(gòu)象互變的免標(biāo)光學(xué)傳感平臺(tái)用于對(duì)銀離子和生物硫醇類(lèi)進(jìn)行分析。硫黃素T(ThT)是一種水溶性的熒光染料，其本身的熒光強(qiáng)度極弱，但是當(dāng)與G-四鏈體特異性結(jié)合后，會(huì)誘導(dǎo)其發(fā)出很強(qiáng)的熒光信號(hào)。當(dāng)有銀離子存在時(shí)，銀離子與鳥(niǎo)嘌呤特異性結(jié)合，進(jìn)而抑制G-

3、四鏈體結(jié)構(gòu)的形成，ThT釋放，熒光信號(hào)減弱，隨著銀離子量的增加，熒光強(qiáng)度逐漸減弱，從而可以通過(guò)此方法定量檢測(cè)銀離子;然而，生物硫醇含有的巰基與銀離子有更強(qiáng)的絡(luò)合作用，當(dāng)加入生物硫醇以后，鳥(niǎo)嘌呤與銀離子的結(jié)合能力弱于生物硫醇與銀離子的結(jié)合能力，體系中的鳥(niǎo)嘌呤被釋放，此時(shí)G-四鏈體結(jié)構(gòu)恢復(fù)，熒光信號(hào)增強(qiáng)，其熒光強(qiáng)度的增加隨著生物硫醇量的增加而增強(qiáng)，進(jìn)而可以通過(guò)此方法檢測(cè)生物硫醇。由于ThT與G-四鏈DNA結(jié)合，熒光強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，而目標(biāo)物的加

4、入會(huì)使得熒光出現(xiàn)明顯的變化。因此，該方法與傳統(tǒng)的檢測(cè)銀離子及生物硫醇的方法比較具有免標(biāo)記、操作簡(jiǎn)便、靈敏性高、特異性好、選擇性?xún)?yōu)和低耗費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)，有潛力成為一個(gè)通用的平臺(tái)來(lái)檢測(cè)目標(biāo)物。
　　在第3章中，基于氧化石墨烯(GO)平臺(tái)和核酸適配體(Aptamer)技術(shù)，發(fā)展了一種基于適配體探針-氧化石墨烯納米自組裝體平臺(tái)，用于免標(biāo)記檢測(cè)生物分子。我們?cè)O(shè)計(jì)了一段含富G序列的核酸適配體探針，利用氧化石墨烯良好的吸附能力，將該探針吸附在其表面，

5、自組裝形成Aptamer-GO納米復(fù)合體。當(dāng)目標(biāo)分子與探針中的適配體部分特異性結(jié)合以后，促使核酸探針構(gòu)象轉(zhuǎn)變并從氧化石墨烯表面脫離。而體系中的硫黃素T(ThT)誘導(dǎo)脫附的核酸探針中的富G序列形成G-四鏈體，導(dǎo)致熒光信號(hào)增強(qiáng)。該方法利用目標(biāo)分子與其適配體特異性結(jié)合而導(dǎo)致構(gòu)象變化以及ThT可促使G-四鏈體結(jié)構(gòu)生成并嵌入其中釋放更強(qiáng)的熒光信號(hào)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人α-凝血酶和單磷酸腺苷(AMP)兩種生物分子的免標(biāo)記檢測(cè)。同時(shí)避免了因標(biāo)記而導(dǎo)致的分