基于金納米顆粒和二硫化釩納米材料的生物傳感新方法.pdf

1、納米材料由于獨特的表面效應(yīng)、微尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，其化學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)出常規(guī)材料所不具備的優(yōu)越性能，引起各學(xué)科領(lǐng)域的專家和學(xué)者的廣泛關(guān)注。近年來，將納米材料和生物傳感方法相結(jié)合設(shè)計的新型納米生物傳感器，已經(jīng)廣泛用于疾病診斷、生物醫(yī)學(xué)研究、環(huán)境監(jiān)測和食品衛(wèi)生檢測。本研究論文主要利用金納米顆粒以及二硫化釩納米材料作為傳感平臺，以核酸、多肽作為信號傳導(dǎo)元件，構(gòu)建新型的生物傳感方法，實現(xiàn)了對導(dǎo)致多種疾病的銀離子、蛋

2、白激酶A、汞離子的檢測。
　　(1)第二章，基于單鏈DNA和雙鏈DNA在檸檬酸保護的納米金顆粒上的吸附作用不同，以及銀離子存在時單鏈DNA可以形成C-Ag+-C特異性結(jié)構(gòu)，設(shè)計了一種無標(biāo)記的、均相SERS平臺來快速、靈敏地檢測銀離子。設(shè)計的銀離子探針包括兩部分:富含胞嘧啶的銀離子綁定序列和連接序列。富含胞嘧啶的DNA鏈和拉曼活性染料通過靜電作用自組裝修飾在納米金顆粒表面。當(dāng)有銀離子時，會和銀離子的綁定序列形成C-Ag+-C的發(fā)夾型

3、結(jié)構(gòu)。加入硝酸鈉鹽溶液之后，因為缺少單鏈DNA的保護，納米金顆粒會發(fā)生團聚，引起納米顆粒之間的等離激元耦合及“拉曼熱點”的形成，從而產(chǎn)生很強的拉曼信號。相反地，在沒有銀離子存在的情況下，單鏈DNA可以保護納米金，使其在相同的鹽離子溶度下依然保持單分散的狀態(tài)，拉曼信號很弱。本方法對銀離子有很好的選擇性，檢測下限可以達到15nM。因為本方法可以避免常規(guī)的共價修飾和分離步驟，并且可以快速、方便的檢測實際樣品中的銀離子，在生物分析和環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域

4、有很好的發(fā)展前景。
　　(2)第三章，擬利用修飾在納米金顆粒上磷酸化的底物肽可以與溶液中特異性抗體發(fā)生反應(yīng)，發(fā)展了一種可視的、免抗體標(biāo)記的新型光學(xué)生物傳感方法用于蛋白激酶A活性的檢測及其抑制劑的篩選。組裝在納米金表面的蛋白激酶A的底物肽在蛋白激酶的作用下，發(fā)生磷酸化反應(yīng)，生成有磷酸根修飾的底物肽，底物肽可以與溶液中特異性抗體發(fā)生反應(yīng)，使納米金通過抗體彼此組裝，產(chǎn)生顏色變化從而實現(xiàn)對蛋白激酶A的檢測。本方法不需要對抗體進行標(biāo)記，并且

5、能進行可視化的檢測，有很高的特異性，是一種很好的檢測蛋白激酶A活性的手段。
　　(3)第四章，基于二硫化釩納米材料對染料熒光有很好的猝滅效果并且對單雙鏈DNA有不同的吸附效果，設(shè)計了一種均相熒光DNA傳感器來靈敏和選擇性的檢測汞離子。在富含胸腺嘧啶的DNA鏈的一端修飾染料，因為堿基中的芳香環(huán)與VS2基底層之間的范德華力，使單鏈DNA靠近二硫化釩納米層，發(fā)生熒光共振能量轉(zhuǎn)移猝滅染料的熒光。當(dāng)汞離子存在時，它嵌入DNA鏈的T-T堿基對