納米通道電化學(xué)單分子分析檢測酶分子.pdf

1、單分子檢測技術(shù)在分析領(lǐng)域的應(yīng)用十分的廣泛，本文主要是應(yīng)用單分子檢測技術(shù)研究酶的活性。本文的研究是基于溶血素納米孔道的單分子電化學(xué)檢測來討論限制性核酸內(nèi)切酶和凝血酶的活性。以溶血素通道為基礎(chǔ)，將膜片鉗放大技術(shù)與電化學(xué)檢測技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)限制性核酸內(nèi)切酶和凝血酶單分子的檢測及傳感分析。利用核酸內(nèi)切酶對特定位點(diǎn)的限制性內(nèi)切以及凝血酶與凝血酶適體親和作用的原理，設(shè)計(jì)了不同的特定的DNA鏈，通過觀察分析限制性核酸內(nèi)切酶或凝血酶作用于dsDNA后，

2、DNA通過納米孔道時(shí)的微電流變化，從而達(dá)到研究限制性核酸內(nèi)切酶和凝血酶活性的目的。本論文共分為五章:
　　第一章，概述了納米通道、核酸內(nèi)切酶以及納米粒子的簡介及作用并簡單介紹了單分子檢測技術(shù)、凝膠電泳技術(shù)以及膜片鉗放大檢測技術(shù)等分析方法。著重對單分子檢測技術(shù)和納米通道進(jìn)行了說明，對單分子檢測技術(shù)的前景做了介紹。
　　第二章，采用單分子電化學(xué)檢測初步研究了DNA測序工作，主要研究了限制性內(nèi)切酶的活性。通過用溶血素和卵磷脂的自由

3、組裝形成生物納米孔道，利用溶血素孔徑的特性來控制單鏈DNA和雙鏈DNA通過孔徑時(shí)不同的電流下降，來初步對DNA測序工作進(jìn)行了解。在限制性內(nèi)切酶的作用下雙鏈DNA能順利的通過納米孔道，通過對比限制性內(nèi)切酶作用前后電流的變化進(jìn)而對限制性內(nèi)切酶的活性進(jìn)行研究。
　　第三章，通過凝膠電泳技術(shù)和納米金標(biāo)記DNA在TEM下的圖像來研究限制性核酸內(nèi)切酶的活性，以及錯(cuò)配堿基T與T在Hg2+條件下能形成T-Hg-T的穩(wěn)定存在。首先通過限制性內(nèi)切酶作

4、用前后的DNA在凝膠電泳下進(jìn)行分離，觀察分離的情況來研究限制性內(nèi)切酶的，其次當(dāng)DNA被納米金修飾后，觀察在限制性內(nèi)切酶作用前后，DNA上修飾的納米金在TEM表征下的不同來研究限制性內(nèi)切酶的活性。同時(shí)在以上的實(shí)驗(yàn)中剪切位點(diǎn)有錯(cuò)配堿基T與T的時(shí)候，限制性內(nèi)切酶不能作用，只有當(dāng)在Hg2+條件下，形成T-Hg-T的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后，限制性內(nèi)切酶才能發(fā)生作用。
　　第四章，通過溶血素納米孔道研究凝血酶單分子的活性。通過用溶血素和卵磷脂的自由組裝形

5、成生物納米孔道，利用溶血素孔徑的特性來控制單鏈DNA和雙鏈DNA通過孔徑時(shí)不同的電流下降。研究了凝血酶與是凝血酶適體的親和作用，當(dāng)凝血酶作用下的ssDNA才能順利的通過溶血素納米孔道，同時(shí)也研究了頸環(huán)結(jié)構(gòu)的解鏈時(shí)間與電壓的關(guān)系。利用核酸適體實(shí)現(xiàn)單個(gè)酶分子的檢測，對單個(gè)酶分子的實(shí)時(shí)生物化學(xué)反應(yīng)和酶催化動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究，研究單個(gè)酶分子在許多非特異性結(jié)合位點(diǎn)中如何找到特異性位點(diǎn)，為解決生命科學(xué)中的重大問題提供理論依據(jù)。
　　第五章，結(jié)論部