DNA電化學(xué)生物傳感器在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶活性及腫瘤細(xì)胞外泌體分析檢測中的應(yīng)用研究.pdf

1、DNA電化學(xué)生物傳感器是基于DNA分子中堿基之間的特異性互補(bǔ)配對規(guī)律建立起來的一類生物傳感器，以循環(huán)伏安法、示差脈沖伏安法、方波循環(huán)伏安法、交流阻抗法等電化學(xué)方法研究傳感器電極表面附近的電活性物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)變化，實(shí)現(xiàn)對各種目標(biāo)物的檢測分析，是一種新興的生物傳感器。由于DNA電化學(xué)生物傳感器具有分析速度快、操作簡單、靈敏度高、選擇性好、重現(xiàn)性好、測試費(fèi)用低等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在生命分析科學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。不僅可以用來檢測與疾病相關(guān)的

2、特定序列DNA片段，還可用于引起DNA損傷的疾病的研究，并在抗癌藥物篩選、臨床診斷、環(huán)境監(jiān)測等方面起到越來越重要的作用。本文構(gòu)建了兩種DNA電化學(xué)生物傳感器，分別實(shí)現(xiàn)了對DNA甲基轉(zhuǎn)移酶活性及腫瘤細(xì)胞外泌體的分析檢測。
　　DNA甲基化是一種重要的表觀遺傳修飾。DNA甲基化是由DNA甲基移酶催化完成的。在人類細(xì)胞中，甲基轉(zhuǎn)移酶(DNMT1)過表達(dá)會引起異常DNA甲基化。研究發(fā)現(xiàn)，異常DNA甲基化與癌癥的發(fā)生有著直接的關(guān)系。已有研究

3、表明，在人類結(jié)腸癌、乳腺癌、肺癌、胃癌、胰腺癌和肝癌患者細(xì)胞中DNMT1都是過表達(dá)的。因此，有效的檢測甲基轉(zhuǎn)移酶的活性對癌癥的研究具有非常重要的意義。我們建立了一種DNA電化學(xué)生物傳感器來有效的檢測癌細(xì)胞溶菌樣品中甲基轉(zhuǎn)移酶的活性。利用金納米粒子連接DNA(DNA-complexes)和Ru(NH3)63+與Fe(CN)63-之間產(chǎn)生催化電流實(shí)現(xiàn)了信號的雙重放大，進(jìn)而提高了檢測的靈敏度。我們對不同癌細(xì)胞中DNMT1活性進(jìn)行了檢測和對比，

4、其結(jié)果與商品化試劑盒測試結(jié)果保持一致。
　　外泌體(exosomes)是活細(xì)胞分泌的直徑約為30-150nm的膜性囊泡，天然存在于體液中，包括血液、唾液、尿液和母乳。Exosomes攜帶了包含細(xì)胞溶質(zhì)蛋白、參與細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的蛋白、各種代謝酶、熱休克蛋白和四跨膜蛋白及特殊蛋白質(zhì)，參與細(xì)胞活動的重要調(diào)控，已經(jīng)成為多種疾病的早期診斷標(biāo)志物。Exosomes在基因和藥物運(yùn)載、腫瘤及腫瘤生物學(xué)研究方面已經(jīng)成為熱點(diǎn)。研究表明，人前列腺癌細(xì)胞