DNA納米材料生物探針的研制及其在DNA和細(xì)胞檢測中的應(yīng)用.pdf

1、隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，圍繞DNA這一生命遺傳物質(zhì)的研究成為了生命科學(xué)和材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。DNA作為重要的生命遺傳物質(zhì)，是遺傳信息的載體，具有貯存和傳遞信息的功能，研究DNA的結(jié)構(gòu)和功能，可以從分子水平上了解生命現(xiàn)象的本質(zhì)，解釋藥物的作用機(jī)理，在現(xiàn)代生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有重要的意義。同時(shí)DNA作為天然具有納米尺度的分子，已在DNA納米生物材料的制備中扮演了十分重要的角色，以 DNA為材料制備的DNA生物納米材料和納米結(jié)構(gòu)不僅具有良好納

2、米效應(yīng)并且具有很好的生物相容性，在生物學(xué)、功能材料學(xué)、傳感等領(lǐng)域具有很重要的應(yīng)用價(jià)值。本論文以DNA生物納米材料(納米結(jié)構(gòu))的設(shè)計(jì)，制備，組裝為研究目標(biāo)，并研究了其在新型DNA生物傳感器構(gòu)建中的應(yīng)用及其在細(xì)胞成像檢測方面的應(yīng)用。具體主要內(nèi)容分述如下：
　　 I．開展了以DNA為骨架的橋型三納米金結(jié)構(gòu)的制備與研究。利用DNA與納米金的自組裝設(shè)計(jì)合成了新型橋型三納米金結(jié)構(gòu)，這種納米結(jié)構(gòu)采用兩條DNA鏈部分互補(bǔ)雜交形成DNA橋型結(jié)構(gòu)，

3、同時(shí)將修飾了DNA的納米金與橋型DNA結(jié)構(gòu)組裝，形成三端含有納米金而留有一端空位的結(jié)構(gòu)，這種新型的納米結(jié)構(gòu)由于有一端空位可以被應(yīng)用到生物樣品的檢測中，并通過電鏡對納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
　　 II．制備了基于橋型三納米金探針的新型DNA生物傳感器，并研究了傳感器的性能。由于新型的橋型納米金結(jié)構(gòu)的特殊結(jié)構(gòu)，將其制備為橋型三納米金DNA生物條碼探針，此采用了生物條碼技術(shù)，不僅實(shí)現(xiàn)了信號擴(kuò)增，還實(shí)現(xiàn)了一對一識別模式，創(chuàng)造性的構(gòu)建了一對一

4、識別高靈敏度DNA生物傳感器，對目標(biāo)DNA的檢測靈敏度可以達(dá)到53 aM。本文的研究有助于DNA材料與DNA傳感器的結(jié)合，研制新型的高靈敏度、高選擇性的DNA生物傳感器及DNA材料在其他生物檢測中的應(yīng)用。
　　 III．提出了一種利用DNA功能材料修飾癌細(xì)胞膜表面的策略，該策略旨在在癌細(xì)胞表面構(gòu)建一種DNA功能材料網(wǎng)絡(luò)，形象地說就是用DNA功能材料網(wǎng)絡(luò)將癌細(xì)胞包裹起來。這些DNA功能材料網(wǎng)絡(luò)主要由兩大部分組成，第一、多單元彈性D

5、NA聚合片段，包括癌細(xì)胞識別部分的細(xì)胞適體DNA，起連接作用的DNA連接鏈，用來形成線型聚DNA的DNA聚合單元。第二、DNA-CdTe QDS 即DNA-碲化鎘復(fù)合量子點(diǎn)。其中DNA-碲化鎘復(fù)合量子點(diǎn)可與結(jié)合到多單元彈性DNA聚合片段中使這些線型聚DNA之間再連接成網(wǎng)，同時(shí)引入的碲化鎘量子點(diǎn)使得合成的彈性DNA功能材料網(wǎng)絡(luò)具備熒光性能。我們在癌細(xì)胞表面合成這種DNA功能材料網(wǎng)絡(luò)，使得癌細(xì)胞被這種材料包裹且可以在熒光顯微鏡下觀測。最終通