核酸結構調制的探針熒光行為及其應用研究.pdf

1、熒光探針具有靈敏度高、選擇性好、使用方便等優(yōu)點在眾多領域中有廣泛的應用，因此也吸引了很多科研工作者對其進行研究。本論文中用全匹配雙鏈DNA為模板合成了熒光性質的銀納米簇探針(AgNCs)，設計了基于Hybrid-2構型的檢測K+熒光探針和Hybrid-1構型調制的檢測三聚氰胺(Melamine)的熒光探針。主要研究內(nèi)容如下:
　　1.全匹配雙鏈DNA合成熒光性質的銀納米簇
　　銀納米簇有易合成、熒光量子產(chǎn)率高、熒光可調控性等

2、優(yōu)點而受到科學家的廣泛關注。由于銀納米簇的性質對于DNA序列具有很高的相關性，DNA通常被用作合成銀納米簇的模板。事實上，已經(jīng)有很多課題組成功用單鏈DNA為模板合成銀納米簇，然而用雙鏈為模板合成銀納米簇還沒有被闡明。發(fā)現(xiàn)在雙鏈上也能夠合成銀納米簇，雙鏈上合成的銀納米簇彼此之間處于分散的狀態(tài)，序列上的G/C堿基對是銀納米簇合成的位點。在連續(xù)的G/C堿基對中間插入A/T堿基對之后，會發(fā)生銀納米簇熒光猝滅的現(xiàn)象。對于多個重復的序列來說，銀納米

3、簇的熒光圖譜出峰位置不變，隨著序列的長度增加熒光強度也增強，這與已經(jīng)報道過的以單鏈為模板合成的銀納米簇的現(xiàn)象有很大不同。胞嘧啶甲基化的實驗證明了銀納米簇應該是生長在雙鏈DNA的大溝槽中。單鏈DNA上能形成銀納米簇，本工作中利用全匹配的雙鏈DNA為模板形成熒光性質的銀納米簇。根據(jù)實驗的結果，得出了銀納米簇在全匹配雙鏈上可能的結合模型。
　　2.Hybrid-1/Hybrid-2構型人類端粒四鏈體的區(qū)分及其傳感應用
　　人類端粒

4、四鏈體(htG4)由于存在Hybrid-1和Hybrid-2兩種構型，從而使得四鏈體結構識別復雜化，也進一步限制它被開發(fā)成為高靈敏度的傳感器應用。在人類端粒四鏈體序列上引入適當?shù)拿搲A基位點時，它更傾向于單一的構型存在(大部分構型是Hybrid-1或者Hybrid-2)，而不是混合的構型存在。硫黃素T(ThT)這個分子能選擇性地結合Hybrid-2(相比于Hybrid-1)構型的人類端粒四鏈體。含脫堿基位點的htG4在K+存在時主要以Hy

5、brid-2的構型存在，Hybrid-2構型的htG4和ThT結合后會產(chǎn)生很強的熒光。因此，這個體系可以開發(fā)成為檢測K+的傳感器，即使在高濃度鹽存在下（Na+的濃度是K+的30000倍），依然對K+具有很好的選擇性和靈敏度。在600mM的Na+濃度條件下，能檢測K+濃度范圍是20μM～30mM。本工作中首次采用熒光的方法來區(qū)分這兩種構型的四鏈體，基于這種單一構型的人類端粒四鏈體而開發(fā)出來的生物傳感器和已經(jīng)報道過的同類傳感器相比具有更好的

6、性能。
　　3.Hyrbrid-1構型人類端粒四鏈體結構調制的熒光探針在檢測三聚氰胺中的應用
　　三聚氰胺是一種工業(yè)上用于合成樹脂的主要化工原料，因為分子含氮量很高，被部分商販添加到牛奶制品中，誤食這種含三聚氰胺的奶制品后對健康產(chǎn)生很大影響。因此，需要開發(fā)一種能靈敏地檢測三聚氰胺的傳感器。本工作中，利用AP-H1(Hybrid-1構型)和Epi結合之后體系能用于三聚氰胺的檢測。Epi和AP-H1結合后的熒光強度會隨著反應時間