熒光適體傳感器在金屬離子和生物小分子檢測中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，環(huán)境問題和自身的健康狀況引起了越來越多的重視。對金屬離子及生物小分子的分析檢測在疾病的預(yù)防診斷、人們生活質(zhì)量的提高等方面都具有極其重要的意義。核酸適體(aptamer)的出現(xiàn)為生化分析領(lǐng)域注入了新的力量。適體是一種通過體外篩選分離出來的單鏈寡核苷酸片段，對于大部分的目標(biāo)物具有高親和性和特異性，如小分子，蛋白質(zhì)，金屬離子，藥物，甚至是完整的細(xì)胞。由于其具有特異性強、目標(biāo)物廣泛、易合成、易修飾、穩(wěn)定性強等

2、優(yōu)點，核酸適體傳感器成為了分析界的新生力量。本論文結(jié)合適體和熒光技術(shù)，設(shè)計了三種熒光適體傳感器用于金屬離子和生物小分子的檢測，主要內(nèi)容如下：
　　 1.基于類似于辣根過氧化物酶的DNAzyme，發(fā)展了一種新的無標(biāo)記熒光適體傳感器用于鉀離子的測定。鉀離子存在時，富含G的DNA折疊成G-四鏈體結(jié)構(gòu)，從而使血紅素得以嵌入到G-四鏈體結(jié)構(gòu)中形成HRP-DNAzyme。DNAzyme能催化雙氧水氧化HPPA生成一種熒光產(chǎn)物。其熒光強度隨著

3、鉀離子濃度的增加而增強。在最優(yōu)條件下，熒光強度與鉀離子濃度的對數(shù)成線性關(guān)系，線性范圍是2.5μM到5mM。其他的金屬離子均無明顯的干擾。這種熒光適體傳感器操作簡單、靈敏度高、特異性強，在離子的檢測和疾病的診斷中具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　 2.基于C-Ag+-C復(fù)合物的形成，構(gòu)建了一種靈敏的無標(biāo)記OFF-ON-OFF熒光適體傳感器用于銀離子和多巴胺的測定。銀離子存在時，銀離子直接與胞嘧啶上的N3結(jié)合形成金屬介導(dǎo)的C-Ag+-C雙鏈

4、，SG得以嵌入雙鏈并產(chǎn)生強熒光。SG的熒光強度隨著Ag+濃度的增加而增強，從而發(fā)展了一種“turnon”型熒光銀離子傳感器。多巴胺的加入會使得體系熒光減弱，SG的熒光強度隨著多巴胺濃度的增加而減小，從而發(fā)展了一種“turnoff”型多巴胺熒光傳感器。該法制備的傳感器簡單靈敏，可檢測低至3.3nM的銀離子和1μM的多巴胺，為雙輸出檢測的發(fā)展提供了一種新的方法。
　　 3.基于鳥嘌呤(G)的猝滅效應(yīng)，構(gòu)建了一種簡便靈敏的熒光適體傳感

5、器用于腺苷的檢測。FAM標(biāo)記的腺苷適體與末端含五個G的DNA序列部分互補，腺苷不存在時，F(xiàn)AM標(biāo)記的適體與互補鏈的雜交使G可以靠近FAM，故FAM和G之間的光誘導(dǎo)電荷轉(zhuǎn)移(PET)過程得以實現(xiàn)，導(dǎo)致FAM的熒光被G有效猝滅。腺苷加入后，適體與腺苷結(jié)合，導(dǎo)致互補鏈的釋放和FAM熒光強度的恢復(fù)。該傳感器線性范圍為20-200μM，檢出限為6.7μM(S/N=3)。更重要的是，該方法制備的傳感器無需使用有機染料分子標(biāo)記的DNA或使用額外的納米