功能核酸生化分析及生物傳感新方法研究.pdf

1、核酸是生命的最基本物質(zhì)之一。伴隨著體外合成技術(shù),尤其是固相合成技術(shù)的出現(xiàn),它已日益成為生物分析領(lǐng)域中一種極為重要的分子工具。由于核酸本身固有的易于合成、穩(wěn)定性與生物相容性好、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制設(shè)計(jì)靈活等諸多優(yōu)勢(shì),它已被廣泛應(yīng)用于分子探針、分子機(jī)器、生物傳感器等的構(gòu)建,極大地推動(dòng)了相關(guān)生化分析與生物傳感技術(shù)在醫(yī)學(xué)診斷、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全和軍事等諸多領(lǐng)域的快速發(fā)展。本論文主要利用電化學(xué)量測(cè)技術(shù)和紙微流控分析裝置,開(kāi)展了兩種功能核酸生化分

2、析及生物傳感新方法研究,其主要內(nèi)容如下:
　　(1)序列特異性DNA結(jié)合蛋白在轉(zhuǎn)錄、復(fù)制、重組和修復(fù)等多種轉(zhuǎn)錄調(diào)控體系中發(fā)揮重要作用,此外它們作為潛在的生物標(biāo)志物,在藥物篩選、疾病診斷等方面具有巨大的發(fā)展前景。電化學(xué)生物傳感技術(shù)具有高靈敏度、高度特異性、儀器成本低廉且操作簡(jiǎn)單、背景信號(hào)較低等突出優(yōu)勢(shì)。在第二章中,作者以TATA結(jié)合蛋白作為模型分析物,利用一種近電極表面末端修飾氧化還原標(biāo)記的雙鏈DNA探針,成功開(kāi)發(fā)了一種新型的可實(shí)現(xiàn)

3、皮摩爾級(jí)濃度檢測(cè)的序列特異性DNA結(jié)合蛋白高靈敏電化學(xué)生物傳感器。這種策略主要基于DNA-目標(biāo)蛋白間特異性結(jié)合可以局部抑制電解質(zhì)從本體溶液往電極表面氧化還原標(biāo)記擴(kuò)散,進(jìn)而導(dǎo)致其氧化還原電化學(xué)響應(yīng)降低的新機(jī)制。TBP模型分析物的線性檢測(cè)濃度范圍為40 pM~25.4 nM。根據(jù)3σ規(guī)則,估算出方法的檢測(cè)下限約為10.6 pM。
　　(2)G-四鏈體是指一段富含鳥(niǎo)嘌呤(G)且可形成四鏈結(jié)構(gòu)的核酸序列。目前,基于 G-四鏈體探針的生物分

4、析技術(shù)已成為當(dāng)前生化分析與生物傳感領(lǐng)域中的一個(gè)重要學(xué)術(shù)生長(zhǎng)點(diǎn)。然而,G-四鏈體相關(guān)的生物分析技術(shù)的主要局限在于使用儀器昂貴且便攜性不足,極大地限制了其在醫(yī)學(xué)診斷等各種領(lǐng)域,特別是低收入地區(qū)的即時(shí)檢驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)分析應(yīng)用。在第三章中,作者將紙微流控分析裝置引入 G-四鏈體生化分析與生物傳感平臺(tái)的設(shè)計(jì),并借助簡(jiǎn)單的I2-淀粉變色反應(yīng),成功實(shí)現(xiàn)了水溶液中和紙微流控分析裝置上的 G-四鏈體半定量比色分析和免儀器測(cè)距定量分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,基于 I2-