基于銀納米簇和核酸探針生物傳感新方法研究.pdf

1、生物傳感器由于其具有成本低、選擇性好、靈敏度高、分析速度快、能進(jìn)行在線連續(xù)監(jiān)測等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際分析檢測和科學(xué)研究方面具有廣闊的應(yīng)用前景。銀納米簇和核酸探針在生物傳感方面的廣泛應(yīng)用和取得的成果，為研究者提供了更多的傳感設(shè)計(jì)思路。本論文基于銀納米簇和核酸探針在生物傳感與生化分析應(yīng)用方面的優(yōu)勢，同時結(jié)合巧妙的信號放大方式，致力于傳感分析的研究熱點(diǎn)，建立了多種生物傳感和生化分析新方法用于mRNA的定量分析和小分子的高靈敏檢測。本論文建立的分析方法

2、操作簡單，靈敏度高，特異性好且分析成本低，并初步顯示了某些實(shí)際應(yīng)用方面的檢測能力。其具體內(nèi)容如下:
　　以寡聚核苷酸為模板合成的銀納米簇是常用的熒光納米材料，但是由于銀納米的靈敏度不高限制了其在生物傳感方面的發(fā)展。因此，我們利用雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(HCR)來進(jìn)行信號放大。在第1章，我們建立了基于HCR誘導(dǎo)銀納米簇?zé)晒庠鰪?qiáng)用于mRNA的檢測。為了避免出現(xiàn)信號干擾，我們設(shè)計(jì)了四條發(fā)夾探針H1-H4，以及包含有銀納米簇DNA合成模版的NC探針

3、，并對發(fā)夾探針H1的3'端設(shè)計(jì)了一段富G序列的拖尾、H3的5'端設(shè)計(jì)了能與NC探針的非銀納米簇模板部分互補(bǔ)的序列。目標(biāo)物能夠引發(fā)HCR反應(yīng)，打開發(fā)夾H1，露出的H1能夠打開H2，如此依次打開H3和H4，最后露出的H4的序列與mRNA引發(fā)鏈一致，因而能夠再次打開新的H1，最后形成長鏈DNA聚合體結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中不斷的釋放H1和H3的延長序列，由于H3能夠與NC探針的一部分進(jìn)行雜交，因而使得NC探針合成的銀納米簇與具有富G序列的H1靠近從而

4、得到銀納米簇的熒光增強(qiáng)信號，而銀納米簇的熒光增強(qiáng)信號與目標(biāo)物的濃度有關(guān)，因此實(shí)現(xiàn)對mRNA的定量分析。該方法靈敏度高，分析檢測限為7 pM，能夠?qū)崿F(xiàn)對mRNA的突變分析。與傳統(tǒng)的HCR放大方法相比，本章建立的方法操作簡便，不需要任何化學(xué)標(biāo)記。同時該方法能夠用于復(fù)雜的細(xì)胞RNA提取物中mRNA的測定。
　　裂開型核酸適配體是生物傳感器的主要的機(jī)制之一。然而，目前的裂開型適配體傳感設(shè)計(jì)由于缺乏耦合下游信號擴(kuò)增方法而限制了分析方法的靈敏

5、度。本論文第3章，我們發(fā)展了基于裂開型核酸適配體介導(dǎo)的內(nèi)切酶擴(kuò)增的適配體傳感新方法(SAMEA)用于小分子的高靈敏檢測。該設(shè)計(jì)思路依賴于我們的發(fā)現(xiàn):以鄰近雜交產(chǎn)生的DNA三通結(jié)構(gòu)也能作為核酸內(nèi)切酶Ⅳ(EndoⅣ)的底物，通過EndoⅣ循環(huán)剪切其中的檢測探針，可以產(chǎn)生巨大的熒光激活式信號放大。基于此，通過對裂開型適配體的兩條片段進(jìn)行延長，利用分析物的誘導(dǎo)形成適配體片段夾心復(fù)合物，同時使得延長序列與檢測探針鄰近雜交，組裝成DNA三通結(jié)構(gòu)并結(jié)