新型信號增強(qiáng)的液晶生物傳感器用于生物分子檢測的研究.pdf

1、液晶生物傳感器作為一種新型的分析方法具有操作簡單、響應(yīng)快速、無需標(biāo)記等優(yōu)點(diǎn)，在生物和化學(xué)物質(zhì)檢測領(lǐng)域的研究日益廣泛。近年來，隨著人們對現(xiàn)代生物分析技術(shù)要求的不斷提高，發(fā)展高靈敏度、高選擇性檢測微量生物分子的方法已成為液晶生物傳感技術(shù)所面臨的一個(gè)新挑戰(zhàn)。本文圍繞如何有效增強(qiáng)液晶生物傳感器的響應(yīng)信號這一關(guān)鍵問題，結(jié)合液晶生物傳感器的優(yōu)勢，提出了兩種信號放大方法，成功地實(shí)現(xiàn)了對目標(biāo)物質(zhì)的檢測，具體研究內(nèi)容及其結(jié)果如下:
　　 1.基于

2、核酸雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)影響液晶取向的原理，構(gòu)建了一種新型的超支狀液晶核酸傳感器用于p53突變基因的檢測。本方法突破傳統(tǒng)構(gòu)建超支狀分子的方式，采用雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的方法，以目標(biāo)序列p53突變基因作為引發(fā)劑，并利用三種不同的發(fā)卡探針HairpinA、HairpinB、HairpinC為單體，在溫和的條件下，通過改變單體的濃度和反應(yīng)時(shí)間，自發(fā)雜交組裝形成尺寸和分子量可控的超支狀DNA(branched-like DNA，bDNA)。借助捕獲探針將形成的

3、超支狀DNA連接到液晶傳感基底表面，觀察液晶分子取向改變前后的光學(xué)信號，快速、高效地實(shí)現(xiàn)了p53基因含249密碼子突變序列的檢測。本方法有望為核酸診斷的發(fā)展提供一種新的方法和思路。
　　 2.利用凝血酶核酸適配體作為生物傳感器的識別元件，結(jié)合納米金和生物素-鏈霉親和素雙重信號放大技術(shù)，構(gòu)建了一種新型信號增強(qiáng)的液晶生物傳感器，用于凝血酶的檢測。本研究基于凝血酶核酸適體能與其特異性結(jié)合，適體探針構(gòu)象發(fā)生改變的原理。鏈霉親和素標(biāo)記的納

4、米金，通過生物素-鏈霉親和素系統(tǒng)被捕獲于傳感界面，并形成適配體-凝血酶-納米金的三明治復(fù)合物，該復(fù)合物能有效地?cái)_亂傳感界面液晶分子的有序排列取向，使光學(xué)圖像從均一黑色變?yōu)橛胁噬棙?gòu)的明亮區(qū)域。其它干擾蛋白質(zhì)的存在，均不能使液晶分子取向發(fā)生改變，光學(xué)信號無明顯變化。與傳統(tǒng)核酸適配體方法相比，本方法具有顯著的信號增強(qiáng)效應(yīng)。在凝血酶濃度為5 pmol/L時(shí)，該方法仍能產(chǎn)生光學(xué)響應(yīng)信號。
　　 3.基于T-Hg2+-T結(jié)構(gòu)和液晶取向改變

5、原理，首次提出了一種新型非標(biāo)記的液晶生物傳感方法用于溶液中Hg2+檢測。含有烷基長鏈的離子表面活性劑能與液晶5CB的碳鏈間發(fā)生相互作用，進(jìn)而誘導(dǎo)液晶分子在液晶-水界面采取垂直排列的取向。利用這一特性本研究設(shè)計(jì)了兩條ssDNA含有十個(gè)用于結(jié)合Hg2+的T-T錯(cuò)配堿基對，結(jié)合陰離子表面活性劑十二烷基磺酸鈉(Sodium dodecyl sulfate，SDS)，在溶液中加入Hg2+前后，通過二次誘導(dǎo)液晶取向改變，實(shí)現(xiàn)對Hg2+檢測。當(dāng)其它常