新型生物傳感方法的構(gòu)建及其應(yīng)用研究
發(fā)布時間：2022-01-07 08:24
生物傳感技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學診斷、環(huán)境監(jiān)測、食品工程等領(lǐng)域。在生物傳感領(lǐng)域,高效的生物固定化方法的建立以及高靈敏熒光探針的發(fā)展對于研發(fā)新型生物傳感方法有著極為重要的意義。生物固定化技術(shù)可以用于制備生物傳感器的識別元件,為生物傳感的器件化提供了重要的工具。傳統(tǒng)的用于生物分子固定的方法仍受限于穩(wěn)定性差、反應(yīng)效率低或操作復(fù)雜等問題,因此,新型生物固定化技術(shù)的研發(fā)具有重要意義且頗受關(guān)注。此外,熒光檢測由于其極高的靈敏度、操作簡便等優(yōu)點,也得到了廣泛的關(guān)注和研究。傳統(tǒng)的有機熒光材料一般均存在聚集導(dǎo)致熒光猝滅（Aggregation caused quenching,ACQ）現(xiàn)象,導(dǎo)致背景信號高和應(yīng)用時靈敏度低等問題,而具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光（Aggregation-induced emission,AIE）特性的材料的出現(xiàn)很好地克服了這個問題,因此,發(fā)展新型的生物檢測AIE探針具有重要意義。本論文基于以上兩方面內(nèi)容,分別發(fā)展了一種基于自發(fā)的炔-胺點擊反應(yīng)的生物固定化方法及一種點亮型AIE探針,探索了它們在生物傳感中的應(yīng)用。首先,利用自發(fā)的炔-胺點擊反應(yīng)設(shè)計并制備了一種活化炔修飾的新型表面。該活化炔...
【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：84 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
生物傳感器的構(gòu)成[2]
華南理工大學碩士學位論文2圖1-1生物傳感器的構(gòu)成[2]酶傳感器是最早研究的一類生物傳感器[3]，1967年，Updick和Kick等報道了第一個基于酶的傳感器，他們將葡萄糖氧化酶通過聚丙烯酰胺凝膠膜固定到鉑電極上，通過檢測氧氣的降低量來檢測葡萄糖含量[4]。酶傳感器的設(shè)計通常是將酶通過范德華力、離子鍵或者共價鍵等方式固定在載體表面構(gòu)成分子識別單元進行生物傳感[5]。目前，酶傳感器已廣泛地用于疾病診斷，生物學和醫(yī)學研究等領(lǐng)域中，并發(fā)展成為一類十分有價值的生物分析設(shè)備，再結(jié)合電化學分析[6]、光電化學生物分析[7]、表面等離子共振技術(shù)[8]等分析方法，酶傳感器在生物分析中具有巨大潛力。圖1-2一種光電化學酶傳感器示意圖[9]免疫傳感器的設(shè)計是基于免疫學基本原理，生物體內(nèi)的抗體是由抗原的刺激而產(chǎn)生
第一章緒論3并能與該抗原特異性結(jié)合的物質(zhì)，所以抗體和它們各自的抗原具有很強的親和力，即能夠?qū)μ囟ǖ牟≡w或毒素實現(xiàn)一種特異性的識別[10]。ELISA（Enzymelinkedimmunosorbentassay）就是一種經(jīng)典的免疫傳感方法，其原理示意圖如圖1-3，它將抗原或抗體固定在固相載體表面，待檢測物與固定在表面的抗原或抗體發(fā)生反應(yīng)形成復(fù)合物，再加入酶標記的抗原或抗體結(jié)合于表面，此時固相上酶的含量與待檢測物的量存在一定的比例關(guān)系，前者可以通過測試其底物被酶催化反應(yīng)后吸收光譜或電化學等的變化進行定量，從而間接實現(xiàn)對待測物的檢測，ELISA已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療、食品、農(nóng)業(yè)等各個領(lǐng)域的傳感檢測中[11-14]。圖1-3一種用于檢測細胞因子干擾素γ的電化學免疫傳感器[15]DNA傳感器的設(shè)計是基于堿基互補配對原則，單鏈核苷酸分子能夠通過氫鍵作用與另一條互補鏈結(jié)合，實現(xiàn)對DNA分子的特異性識別。目前研究較多的DNA傳感器是利用DNA的互補原則構(gòu)成空間立體的寡核苷酸鏈結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)稱為核酸適配體，可以用來檢測特定的化學小分子、生物大分子甚至是細胞[16-18]。此外，DNA芯片也是一類廣泛使用的DNA傳感器，通過將DNA以高密度的陣列固定于載體表面可以實現(xiàn)高通量的DNA檢測，已被用于基因組學等研究中[19]。圖1-4為DNA微陣列的示意圖，對載體表面進行活化修飾后，使其能夠與DNA作用實現(xiàn)對DNA的表面固定，接著可以在表面進行DNA雜交等生物化學過程，實現(xiàn)生物傳感應(yīng)用[20]。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]多功能熒光探針的設(shè)計、合成與應(yīng)用研究進展[J]. 陳思鴻,龐楚明,陳孝云,嚴智浩,黃詩敏,李香弟,鐘雅婷,汪朝陽. 有機化學. 2019(07)
本文編號：3574196
【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：84 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
生物傳感器的構(gòu)成[2]
華南理工大學碩士學位論文2圖1-1生物傳感器的構(gòu)成[2]酶傳感器是最早研究的一類生物傳感器[3]，1967年，Updick和Kick等報道了第一個基于酶的傳感器，他們將葡萄糖氧化酶通過聚丙烯酰胺凝膠膜固定到鉑電極上，通過檢測氧氣的降低量來檢測葡萄糖含量[4]。酶傳感器的設(shè)計通常是將酶通過范德華力、離子鍵或者共價鍵等方式固定在載體表面構(gòu)成分子識別單元進行生物傳感[5]。目前，酶傳感器已廣泛地用于疾病診斷，生物學和醫(yī)學研究等領(lǐng)域中，并發(fā)展成為一類十分有價值的生物分析設(shè)備，再結(jié)合電化學分析[6]、光電化學生物分析[7]、表面等離子共振技術(shù)[8]等分析方法，酶傳感器在生物分析中具有巨大潛力。圖1-2一種光電化學酶傳感器示意圖[9]免疫傳感器的設(shè)計是基于免疫學基本原理，生物體內(nèi)的抗體是由抗原的刺激而產(chǎn)生
第一章緒論3并能與該抗原特異性結(jié)合的物質(zhì)，所以抗體和它們各自的抗原具有很強的親和力，即能夠?qū)μ囟ǖ牟≡w或毒素實現(xiàn)一種特異性的識別[10]。ELISA（Enzymelinkedimmunosorbentassay）就是一種經(jīng)典的免疫傳感方法，其原理示意圖如圖1-3，它將抗原或抗體固定在固相載體表面，待檢測物與固定在表面的抗原或抗體發(fā)生反應(yīng)形成復(fù)合物，再加入酶標記的抗原或抗體結(jié)合于表面，此時固相上酶的含量與待檢測物的量存在一定的比例關(guān)系，前者可以通過測試其底物被酶催化反應(yīng)后吸收光譜或電化學等的變化進行定量，從而間接實現(xiàn)對待測物的檢測，ELISA已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療、食品、農(nóng)業(yè)等各個領(lǐng)域的傳感檢測中[11-14]。圖1-3一種用于檢測細胞因子干擾素γ的電化學免疫傳感器[15]DNA傳感器的設(shè)計是基于堿基互補配對原則，單鏈核苷酸分子能夠通過氫鍵作用與另一條互補鏈結(jié)合，實現(xiàn)對DNA分子的特異性識別。目前研究較多的DNA傳感器是利用DNA的互補原則構(gòu)成空間立體的寡核苷酸鏈結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)稱為核酸適配體，可以用來檢測特定的化學小分子、生物大分子甚至是細胞[16-18]。此外，DNA芯片也是一類廣泛使用的DNA傳感器，通過將DNA以高密度的陣列固定于載體表面可以實現(xiàn)高通量的DNA檢測，已被用于基因組學等研究中[19]。圖1-4為DNA微陣列的示意圖，對載體表面進行活化修飾后，使其能夠與DNA作用實現(xiàn)對DNA的表面固定，接著可以在表面進行DNA雜交等生物化學過程，實現(xiàn)生物傳感應(yīng)用[20]。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]多功能熒光探針的設(shè)計、合成與應(yīng)用研究進展[J]. 陳思鴻,龐楚明,陳孝云,嚴智浩,黃詩敏,李香弟,鐘雅婷,汪朝陽. 有機化學. 2019(07)
本文編號：3574196
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