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1、隨著納米科技與生命科學(xué)的發(fā)展,納米技術(shù)與生物分析的交叉研究也越來(lái)越廣泛。量子點(diǎn)作為一種新型熒光納米粒子,具有有機(jī)熒光染料或熒光蛋白無(wú)法比擬的光學(xué)特性。近年來(lái),基于量子點(diǎn)的熒光分析法已經(jīng)在生物分析領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。然而,由于缺乏有效方法去檢測(cè)量子點(diǎn)表面細(xì)微的變化,生物分子與量子點(diǎn)的自組裝仍缺乏深入研究。另一方面,毛細(xì)管電泳作為一種微分離技術(shù),具有高分辨率、高速度、高靈敏度、高通量及低樣品消耗的優(yōu)點(diǎn),在生物分析領(lǐng)域也具有十分廣闊的應(yīng)用前
2、景?;诖耍菊撐膶⒔Y(jié)合毛細(xì)管電泳技術(shù)與量子點(diǎn),建立一種基于毛細(xì)管電泳的量子點(diǎn)生物分析方法,來(lái)研究量子點(diǎn)與生物分子(蛋白、多肽)的自組裝及自組裝動(dòng)力學(xué)。論文完成的工作如下:
?。?)采用毛細(xì)管電泳熒光檢測(cè)的方法(CE-FL)來(lái)研究CdSe/ZnS QDs與多價(jià)配體(具有多個(gè)巰基基團(tuán)的變性牛血清白蛋白(dBSA))之間的相互作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著dBSA與 QDs摩爾比的增加,形成的 QDs-dBSA復(fù)合物也在增加。當(dāng)摩爾比為8:1(
3、dBSA/QDs)時(shí),自組裝完成。另外,由于多價(jià)配體的作用,QDs-dBSA復(fù)合物具有較好的穩(wěn)定性。最后,基于CE-FL,研究了QDs和dBSA的自組裝動(dòng)力學(xué)。這一工作擴(kuò)展了CE-FL在納米粒子-生物分子之間相互作用及動(dòng)力學(xué)分析中的應(yīng)用,同時(shí)也為接下來(lái)基于毛細(xì)管電泳的量子點(diǎn)和蛋白管內(nèi)自組裝的研究提供了重要參考。
?。?)我們發(fā)展了一種毛細(xì)管內(nèi)檢測(cè) QDs與蛋白自組裝的研究方法。該方法能將樣品混合、反應(yīng)、分離、檢測(cè)一體化,整個(gè)檢測(cè)
4、過程不超過10 min。該方法比普通的熒光毛細(xì)管電泳更靈敏、更迅速、樣品消耗更低。該方法能用于檢測(cè)QDs表面微小的變化。研究發(fā)現(xiàn)QDs與蛋白在毛細(xì)管內(nèi)自組裝符合希爾方程,經(jīng)計(jì)算得 QDs與蛋白自組裝的表觀解離常數(shù)(KD)為8.8?M。這一工作為生物分析提供了一種有效的方法。
?。?)由于生物分子能通過組氨酸的金屬親和性與 QDs相互作用,我們?cè)O(shè)計(jì)了一系列帶有不同組氨酸個(gè)數(shù)的多肽(Hisn-多肽),來(lái)研究Hisn-多肽與QDs之間
5、自組裝。結(jié)果說明CE-FL是檢測(cè)納米粒子表面配體交換有用的方法。顯然,His的數(shù)目影響QDs與多肽的自組裝。我們也發(fā)現(xiàn)較長(zhǎng)的聚組氨酸(n≤6)能提高多肽與QDs自組裝的作用力。另外,我們通過CE-FL研究了QDs與多肽在毛細(xì)管內(nèi)的自組裝。這一工作擴(kuò)展了 QDs-多肽在生物標(biāo)記與生物分析中的應(yīng)用,同時(shí)也為接下來(lái)基于毛細(xì)管電泳的量子點(diǎn)和多肽自組裝電荷效應(yīng)研究提供了重要參考。
?。?)根據(jù)之前的研究,我們?cè)O(shè)計(jì)了一系列帶有不同電荷的六聚
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