新型信號(hào)放大技術(shù)的建立及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著生物學(xué)研究領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，常常遇到一些不能直接擴(kuò)增的待測(cè)分子，但又由于其濃度較低而無法檢測(cè)，傳統(tǒng)的分析方法無法檢測(cè)含量太低的待測(cè)物質(zhì)，發(fā)展高靈敏度的信號(hào)放大技術(shù)已成為當(dāng)前生化分析的重點(diǎn)研究方向。在生化分析中，目前常見的信號(hào)放大技術(shù)主要有金納米信號(hào)放大，工具酶信號(hào)放大，生物條碼信號(hào)放大技術(shù)等，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于核酸，蛋白質(zhì)，小分子等物質(zhì)的檢測(cè)。本論文主要內(nèi)容是將電化學(xué)分析技術(shù)，化學(xué)發(fā)光分析技術(shù)，核酸適配體識(shí)別技術(shù)，信號(hào)放大技術(shù)相結(jié)合，研制

2、高靈敏度，高選擇性的新型化學(xué)與生物傳感器，對(duì)特定物質(zhì)進(jìn)行選擇性的識(shí)別和測(cè)定，從而建立有效的化學(xué)與生物傳感器。全文具體包括以下六章:
　　第一章緒論。緒論部分概述了信號(hào)放大技術(shù)和常見的檢測(cè)方法。主要介紹了幾種主要的信號(hào)放大技術(shù)及其在分析檢測(cè)中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)，電化學(xué)，化學(xué)發(fā)光分析方法基本概念、原理及應(yīng)用現(xiàn)狀。
　　第二章基于碳納米粒子吸附和金納米粒子信號(hào)放大技術(shù)電化學(xué)測(cè)定多巴胺的研究。首先用金納米粒子(AuNPs)吸附電化學(xué)信

3、號(hào)標(biāo)記物硫堇(Th)，進(jìn)一步通過Au-S鍵將活化了巰基的多巴胺(DA)適體互補(bǔ)鏈DNA固定在AuNPs表面制得電化學(xué)探針;在體系中加入適體鏈，適體與其互補(bǔ)鏈配對(duì)形成部分互補(bǔ)的雙鏈。加入待測(cè)物DA后，適體優(yōu)先于DA結(jié)合，從雙鏈釋放出來，又形成了電化學(xué)探針。利用碳納米粒子修飾金電極與釋放出來探針的吸附作用，制得了電化學(xué)傳感器。適體的識(shí)別能力使該傳感器對(duì)DA有很高的選擇性，納米粒子電化學(xué)探針提高了測(cè)定的靈敏度。在3.0×10-8～3.0×10

4、-6M范圍內(nèi)，多巴胺的濃度與峰電流強(qiáng)度呈良好的線性關(guān)系，檢出限為1.0×10-8M(3σ)。
　　第三章基于熵驅(qū)動(dòng)分子開關(guān)和信號(hào)放大技術(shù)電化學(xué)測(cè)定DNA。本章中，首先用AuNPs修飾金電極，將發(fā)卡DNA通過Au-S鍵固定在電極表面，目標(biāo)DNA與發(fā)卡結(jié)構(gòu)部分互補(bǔ)，在熵驅(qū)動(dòng)下打開發(fā)卡結(jié)構(gòu)。與發(fā)卡DNA有更多互補(bǔ)堿基的DNA鏈能夠?qū)⒛繕?biāo)DNA競(jìng)爭(zhēng)雜交，而釋放目標(biāo)DNA，從而進(jìn)一步打開另外一個(gè)發(fā)卡DNA，這樣在熵驅(qū)動(dòng)下不斷打開發(fā)卡結(jié)構(gòu)。當(dāng)

5、由納米粒子負(fù)載信號(hào)分子的電化學(xué)探針加入體系中，經(jīng)過互補(bǔ)配對(duì)連接到電極上已經(jīng)打開的打開發(fā)卡結(jié)構(gòu)上，實(shí)現(xiàn)電化學(xué)測(cè)定目標(biāo)DNA。由于釋放的目標(biāo)DNA不斷打開電極上的發(fā)卡結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大;目標(biāo)鏈的檢測(cè)可以通過測(cè)定電化學(xué)探針的量實(shí)現(xiàn)。該傳感器在3.0×10-14～2.0×10-12M范圍內(nèi)對(duì)目標(biāo)DNA呈現(xiàn)良好的線性，檢出限為1.0×10-14M(3σ)。
　　第四章基于切口酶酶切信號(hào)放大技術(shù)的食品中毒素——赭曲霉毒素A高靈敏度檢測(cè)方法

6、的研究利用。設(shè)計(jì)的適體互補(bǔ)序列DNA對(duì)磁性微珠進(jìn)行修飾;根據(jù)生成連接DNA系列設(shè)計(jì)捕獲DNA序列，利用其對(duì)羧基化的磁性微珠進(jìn)行修飾，分別得到功能化的磁性微珠FMB1和FMB2。利用功能化的磁性微珠FMB1和FMB2，結(jié)合DNA聚合酶聚合作用和Nb.BbvCI切口酶酶切作用耦合的循環(huán)技術(shù)，以化學(xué)發(fā)光納米粒子為探針構(gòu)建高靈敏度化學(xué)發(fā)光分析檢測(cè)方法，并以赭曲霉毒素A為分析測(cè)定對(duì)象建立食品中毒素檢驗(yàn)的高靈敏度分析方法。該方法對(duì)赭曲霉素A有良好的

7、選擇性和靈敏度，檢測(cè)的線性范圍為1.0×10-12到1.0×10-10gmL-1，檢測(cè)限為3.0×10-13gmL-1。
　　第五章納米粒子修飾電極及其在孔雀石綠檢測(cè)中的應(yīng)用研究。本章中采用電化學(xué)方法測(cè)定孔雀石綠(MG)。MG直接在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電信號(hào)，無需信號(hào)轉(zhuǎn)換方法。因此，檢測(cè)快速，儀器簡(jiǎn)單。又由于實(shí)驗(yàn)中采用AuNPs修飾電極，由于納米粒子的特殊性能，大大提高了電極表面的電子傳遞效率，提高了傳感器的靈敏度。該方法

8、對(duì)MG檢測(cè)的線性范圍是2.7×10-8molL-1到2.7×10-5molL-1，檢出限為3.0×10-9molL-1。
　　第六章電沉積膠體金修飾電極及其在醌氫醌檢測(cè)中的應(yīng)用研究。首先采用直接電沉積法修飾電極，再通過電化學(xué)方法檢測(cè)醌氫醌(HQ)。直接在電極上進(jìn)行電沉積法還原省去了制備金屬納米粒子的繁瑣操作步驟。而且電沉積法具有可控性好，反應(yīng)條件較為溫和，制備時(shí)間短，且成本相對(duì)而言較為低廉的優(yōu)點(diǎn)。電沉積法修飾的電極，表面均勻且修飾