腺苷等重要生命物質檢測的新方法研究.pdf

1、腺苷、核酸以及過氧化氫等維系生命活動重要物質的分析檢測對人類意義重大。目前以腺苷、核酸以及過氧化氫為研究對象的檢測方法大體分為界面檢測和均相檢測兩類。本文將兩類分析方法中的電化學生物傳感技術及光度檢測技術作為開拓領域，以實現簡易實用、快速準確、高靈敏和低成本等高效性能為目標，利用納米材料及適配子的高新研究成果，完成了如下四項研究工作，為分析檢測方法的開發(fā)與創(chuàng)新作出積極貢獻。 1. 核酸適配子是對其靶分子有強親合力和高選擇性的核酸

2、序列。靶分子的引入，使適配子原本形成的DNA/DNA 雙螺旋結構轉變?yōu)镈NA/耙分子的復合物結構。利用適配子的這種構型轉換機制，研制了一種用于高靈敏檢測腺苷的可再生型電化學傳感器【第2章】。首先在金電極表面修飾酪胺聚合膜和納米金層，再通過硫-金鍵的強親合力將巰基衍生的固定探針組裝在電極表面；特異性識別腺苷的二茂鐵-適配子探針與固定探針雜交后即完成傳感器的制備。腺苷的存在使二茂鐵標記的適配子探針從電極表面脫落而導致氧化還原峰電流下降。峰電

3、流的降低幅度與腺苷含量成正比。本傳感界面可提供較寬的線性響應范圍和較低的檢測下限，此外，還具有高選擇性，良好的重現性、穩(wěn)定性及再生性等優(yōu)點?；厥赵囼炞C實了此電化學傳感系統用于腺苷檢測的可行性。 2. 富G（鳥嘌呤）DNA序列常通過基于Hoogsteen 氫鍵的G四聯體形成四股螺旋，部分金屬離子對這種結構具有穩(wěn)定作用，為此富G DNA-納米金與普通DNA-納米金具有不同的穩(wěn)定性。我們考察了末端堿基為四個鳥嘌呤的27個堿基 DNA序

4、列修飾的金納米顆粒的聚集行為，即富G核酸功能化金納米顆粒（富G DNA-GNPs）的穩(wěn)定性研究【第3章】。在結合前人研究成果的基礎上，指出通過調節(jié)富G DNA序列的長度，可獲得較高離子強度下穩(wěn)定存在的富G DNA-GNPs。富G DNA-GNPs聚集行為可控性的發(fā)現為DNA二級結構在DNA 分析和疾病診斷方面的應用注入了新的活力。 3. 本研究發(fā)現5'-單磷酸腺苷(AMP)，一種帶負電荷分子，可導致納米金發(fā)生強烈團聚。據此研發(fā)出

5、一種基于碎片誘導納米金聚集用于核酸內切酶活性及核酸序列的均相非標記光度檢測技術【第4章】。此光度技術在核酸酶活性的檢測上顯示出簡易、快速、可靠及低耗的優(yōu)勢且無需化學修飾，無需額外第三條DNA序列，也無需信號放大步驟；將光度技術用于DNA 序列檢測，通過目視比色法和UV/vis 分光光度法，均獲得優(yōu)異的響應性能（如靈敏度，選擇性和線性范圍）。這些初步應用及實驗結果充分展示了DNA序列內切碎片吸附引起納米金強烈聚集的發(fā)現在核酸酶活性、基因序

6、列檢測等生物分析領域里誘人的應用前景。 4. 利用納米金的比表面積大、表面活性中心多、催化效率高、吸附能力強、生物相容性及導電性好等優(yōu)異性能，研制了一種新型的第三代過氧化氫生物傳感器【第5章】。首先采用納米金吸附辣根過氧化物酶（HRP），并利用Con A 與糖蛋白間的特異性識別作用，將Con A 和酶表面的麥芽糖殘基結合來進行酶膜的組裝，借助納米金的催化性能實現了HRP 酶的直接電化學。此傳感器測定H2O2 的線性范圍為5.0