基于核酸的熒光生物傳感器研究.pdf

1、生物傳感器的研究已經(jīng)成為分析化學(xué)和生物化學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)非常重要和令人感興趣的課題,人們對(duì)此作出了深入廣泛的研究。熒光化學(xué)傳感器是依靠熒光信號(hào)為檢測手段,通常有熒光的增強(qiáng)、淬滅或者發(fā)射波長的移動(dòng),具有方便快捷、較高的靈敏度與選擇性、可以利用光纖技術(shù)實(shí)現(xiàn)距離實(shí)時(shí)檢測等優(yōu)點(diǎn),已成為光化學(xué)傳感器技術(shù)研究者們倍感興趣的研究領(lǐng)域。
　　 蛋白質(zhì)是一類重要的生物標(biāo)志物,許多腫瘤生物標(biāo)志物就屬于酶類、抗原類物質(zhì)及微球蛋白、鐵蛋白等蛋白類物質(zhì)。在食

2、品中非法加入三聚氰胺引起的危害已經(jīng)引起了社會(huì)的關(guān)注。因?yàn)槿矍璋返暮窟_(dá)到66％,所以關(guān)于非法在食品中添加三聚氰胺增加食品含氮量的報(bào)道常常見于報(bào)端,發(fā)展快速簡單的檢測實(shí)際樣品中三聚氰胺含量的方法是比較有用的。環(huán)境中的重金屬離子難以被微生物降解,可通過各種途徑進(jìn)入人體并在體內(nèi)長期積累,對(duì)身體造成危害,嚴(yán)重的將會(huì)危及生命。因此,建立簡單、快捷、靈敏、實(shí)用的檢測方法具有重要的意義。在本研究論文中,主要發(fā)展了幾種熒光生物傳感器。具體內(nèi)容如下:

3、
　　 (1)在本章中我們報(bào)道了一種基于小分子-DNA復(fù)合物末端保護(hù)原理檢測蛋白的方法。首先小分子修飾DNA鏈,通過小分子和相應(yīng)結(jié)合蛋白的特異性識(shí)別和RCA反應(yīng)和ExoⅢ的放大實(shí)現(xiàn)對(duì)葉酸結(jié)合蛋白的檢測。反應(yīng)過程均在均相中進(jìn)行,DNA鏈上的小分子和蛋白結(jié)合后,在溶液中加入具有消化DNA單鏈的ExoⅠ,得到保護(hù)的DNA就不能被水解;接下來引入環(huán)形探針,模板鏈和環(huán)形探針進(jìn)行雜交反應(yīng)后,加入大腸桿菌連結(jié)酶和連接緩沖液進(jìn)行連結(jié);加入引物,

4、dNTPs和Bst聚合酶,RCA反應(yīng)開始啟動(dòng),生成了一條具有重復(fù)序列的單鏈;最后加入一條和RCA產(chǎn)物其中一段序列互補(bǔ)的taqman探針(熒光基團(tuán)和淬滅基團(tuán)比較靠近,單獨(dú)存在時(shí)沒有熒光)和ExoⅢ,RCA產(chǎn)物和taqman探針雜交后,ExoⅢ開始水解雜交上去的taqman探針,從而使得熒光基團(tuán)和淬滅基團(tuán)分離開來,溶液產(chǎn)生熒光。可以根據(jù)熒光強(qiáng)度定量葉酸結(jié)合蛋白的濃度。
　　 (2)在本章中建立了一種利用核酸染料Sybr GreenⅠ

5、快速檢測三聚氰胺(melamine)的傳感器技術(shù)。傳感器構(gòu)建的基礎(chǔ)是三聚氰胺誘使單鏈改變構(gòu)型變成雙鏈,在雙鏈核酸染料的存在下引起熒光的差異到達(dá)檢測分析物的目的。Sybr GreenⅠ是一種雙鏈核酸染料,和單鏈的結(jié)合力很弱,所以如果緩沖液只含有Sybr GreenⅠ和polyT24時(shí),溶液的熒光強(qiáng)度是很弱的。在加入目標(biāo)物的情況下,三聚氰胺和胸腺嘧啶之間由于氫鍵的形成,從而可以形成T-melamien-T的構(gòu)象,導(dǎo)致聚T鏈從單鏈構(gòu)型改變其形

6、態(tài)形成發(fā)夾的結(jié)構(gòu),染料可以很好的嵌入雙鏈中,溶液可產(chǎn)生強(qiáng)熒光。檢測下限低于國際標(biāo)準(zhǔn)的食品中三聚氰胺含量。這種檢測方法簡單,快速。
　　 (3)因?yàn)殂y離子對(duì)水中生物有毒害作用,而且其廣泛應(yīng)用于電解工業(yè)、攝影、成像工業(yè)和醫(yī)藥。研究工作者已經(jīng)利用有機(jī)熒光物質(zhì)和量子點(diǎn)發(fā)展了快速、簡易的化學(xué)傳感器檢測水中的銀離子,但是這些傳感器有些限制,比如比較低的水溶性、不夠靈敏。在第四章中報(bào)道了一種基于銀離子(Ag+)和胞嘧啶(C)之間的特異性識(shí)別的