適體DNA為模板的熒光銀納米簇對生物分子及金屬離子的檢測.pdf

1、本論文設計了多種ssDNA模板，并合成了相應的熒光DNA-Ag NCs。其中設計的DNA模板包括兩個部分，即5'和/或3'端為合成Ag NCs的富C序列，中間部分為與相應靶分子結合的適配體區(qū)域。通過末端富C序列的優(yōu)化，篩選出兩個對相應靶分子ATP響應靈敏的DNA-Ag NCs，實現(xiàn)了對ATP的檢測，并初步探討了其作用機制。同時，通過將適配體區(qū)域的DNA改為富G序列也可以檢測G-四鏈體的形成。本論文研究的主要結果如下:
　　(1)如

2、果模板DNA的適配體區(qū)域為ATP適配體，合成的DNA-Ag NCs可用于檢測ATP，進而實現(xiàn)對ADA活性的檢測。其檢測原理為:加入靶ATP后，ATP與其適配體結合導致DNA-Ag NCs的微環(huán)境發(fā)生改變，進而引起Ag NCs的熒光強度發(fā)生變化。本論文共設計了14條ssDNA模板并合成了相應的Ag NCs，它們的熒光強度以及對ATP響應的靈敏度均不同。其中BT3T3-Ag NCs和BT3T3(R)-Ag NCs可以利用熒光增強的方法檢測A

3、TP，其檢出限分別為0.44和0.65mM，檢測范圍均為0-4mM。由于ATP可以維持BT3T3(R)-Ag NCs的熒光強度穩(wěn)定至少可達9h，因而BT3T3(R)-Ag NCs/ATP復合體系可以進一步用于檢測ADA的活性。通過紫外可見吸收光譜分析，熒光光譜，透射電鏡以及熒光壽命方法對BT3T3-Ag NCs和BT3T3(R)-Ag NCs與ATP的相互作用進行了詳細的研究。結果表明:當DNA-Ag NCs的熒光較強時，加入靶ATP后

4、并沒有引起熒光強度明顯的改變;相反，當放置24h后Ag NCs熒光強度顯著變?nèi)?，此時加入ATP后BT3T3-Ag NCs和BT3T3(R)-Ag NCs的熒光強度增加倍數(shù)分別可達到43和33倍，因此實現(xiàn)了對ATP的檢測。推測可能的機理為ATP與其適配體的結合誘導DNA模板二級結構改變，促使聚集的不發(fā)熒光的Ag NPs分散成平均粒徑為2nm左右的Ag NCs，導致熒光明顯增強。
　　(2)如果模板DNA的適配體區(qū)域為富G序列，合成的

5、DNA-Ag NCs可用于檢測G-四鏈體DNAs的形成。其檢測原理如下:如果模板DNA中間的富G序列折疊形成G-四鏈體，則位于5'和3'端熒光較弱的DNA-Ag NCs便會靠近，因此整個體系的熒光強度明顯增強。當加入與富G序列互補的DNA后，G-四鏈體結構轉(zhuǎn)變?yōu)殡p螺旋結構，導致5'和3'端的DNA-Ag NCs遠離，體系的熒光強度降低。此方法對于各種構型的G-四鏈體DNAs形成的檢測具有普遍適用性，其中對椅式構型的TBA G-四鏈體DN

6、A最為靈敏。也就是說，此種檢測方法與G-四鏈體DNAs的構象密切相關，5'和3'端越靠近，檢測的靈敏度越高。除此之外，離子強度，DNA序列以及G-四鏈體結構的穩(wěn)定性也會影響檢測體系的靈敏度。
　　(3)以上研究發(fā)現(xiàn)BT5A5-Ag NCs能發(fā)射較強而且比較穩(wěn)定的熒光，雖然在加入ATP后其熒光強度沒有明顯的變化，但是對于Cu2+和Hg2+有較好的選擇性，檢出限分別為5.82和4.88nM，檢測范圍均為0-24nM，低于美國環(huán)境保護署