基于功能核酸的非標(biāo)記熒光傳感器及邏輯門的研究.pdf

1、核酸(Nucleic Acid)廣泛存在于所有動(dòng)植物細(xì)胞、微生物體內(nèi)，是遺傳信息的載體。功能核酸的發(fā)現(xiàn)將人們對(duì)核酸的認(rèn)識(shí)提高到了一個(gè)新的高度，擴(kuò)展了人們對(duì)核酸分子的研究和利用。由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，功能型核酸被廣泛應(yīng)用于分離分析、臨床診斷、靶向藥物輸送以及構(gòu)建傳感器等領(lǐng)域。
　　本論文基于功能核酸，構(gòu)建了非標(biāo)記、高靈敏度、高選擇性的離子傳感器以及以不同離子作為輸入信號(hào)的邏輯門系統(tǒng)。
　　1、基于Pb2+對(duì)G-四鏈體結(jié)構(gòu)有顯著的穩(wěn)

2、定作用，構(gòu)建了Pb2+的熒光強(qiáng)度增強(qiáng)傳感器。功能核酸AGRO100與Pb2+作用后，其構(gòu)象由單鏈結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)镚-四鏈體結(jié)構(gòu)。熒光分子NMM與單鏈結(jié)構(gòu)的AGRO100作用較弱，體系的熒光強(qiáng)度較弱。Pb2+存在時(shí)，AGRO100轉(zhuǎn)變?yōu)镚-四鏈體結(jié)構(gòu)，NMM與G-四鏈體發(fā)生強(qiáng)烈的作用，體系熒光信號(hào)大幅度增強(qiáng)。因此，可實(shí)現(xiàn)對(duì) Pb2+的高靈敏度、高選擇性檢測(cè)。該方法具有簡(jiǎn)單、快速的優(yōu)點(diǎn)，并且在0-1.0μM的濃度范圍內(nèi)，Pb2+濃度與體系的熒光強(qiáng)

3、度呈良好的線性關(guān)系（R2=0.9949），檢測(cè)限為3 nM。
　　2、基于 DNA對(duì)Tb3+特征熒光的增敏作用，構(gòu)建了響應(yīng)Ag+的熒光信號(hào)增強(qiáng)檢測(cè)體系和響應(yīng)半胱氨酸(Cys)的熒光信號(hào)降低檢測(cè)體系。首先根據(jù)圓二色譜和熒光光譜數(shù)據(jù)，初步確定了增敏Tb3+熒光的該DNA序列的結(jié)構(gòu)。利用該方法檢測(cè)Ag+時(shí)，在0-2.5μM的范圍內(nèi)具有良好的線性(R2=0.9984)，檢測(cè)限為0.1μM。該Ag+傳感器對(duì)Ag+具有非常高的選擇性，可用于復(fù)

4、雜樣品中Ag+的檢測(cè)。當(dāng)基于巰基螯合Ag+檢測(cè)半胱氨酸時(shí)，在0-1.5μM濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好(R2=0.9985)，檢測(cè)限為50 nM，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)半胱氨酸高特異性、高靈敏度的檢測(cè)。
　　3、利用DNA三鏈和G-四鏈體這兩種特殊的結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了以不同離子作為信號(hào)輸入的多種邏輯門。首先構(gòu)建了以H+和K+作為信號(hào)輸入的AND邏輯門；在含有K+的溶液中，構(gòu)建了以H+和Ag+作為輸入的INHIBIT邏輯門，并利用該INHIBIT邏輯門實(shí)現(xiàn)