本文選題：光學(xué)生物傳感 + 氧化石墨烯��； 參考：《湖南大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：生物傳感方法具有靈敏度和準(zhǔn)確度高、選擇性好和響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn),為生命科學(xué)研究提供了新的思路和技術(shù)支持,在生物、醫(yī)學(xué)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面具有非常大的潛在應(yīng)用價(jià)值。而光學(xué)生物傳感器由于其具有響應(yīng)速度快和易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于小分子、DNA和蛋白質(zhì)的檢測(cè)中。氧化石墨烯(GO)表面具有羥基和羧基等含氧基團(tuán),在水中有較好的分散性,并可以通過共價(jià)交聯(lián)結(jié)合其他生物分子或者對(duì)其進(jìn)行功能化修飾。另外,GO還具有對(duì)熒光團(tuán)的猝滅能力,這種猝滅能力優(yōu)于其他同類納米材料,這一光學(xué)性能使其成為近十年在熒光傳感方面最常用到的納米材料之一。這類傳感器主要利用GO對(duì)熒光團(tuán)標(biāo)記的單雙鏈DNA吸附能力不同導(dǎo)致的熒光猝滅效率不同來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物的檢測(cè)。本論文結(jié)合了氧化石墨烯,發(fā)展了兩種用于小分子、DNA和酶的分析檢測(cè)的新型光學(xué)傳感方法,并驗(yàn)證了這些方法的可行性和實(shí)際應(yīng)用能力。具體內(nèi)容如下:在第2章中,我們發(fā)展了一種新型的免標(biāo)記的基于石墨烯-血紅素納米片(GHs)用于DNA和小分子實(shí)驗(yàn)的比色傳感方法。納米片通過簡(jiǎn)單的濕化學(xué)法合成,并且同時(shí)擁有石墨烯和血紅素的優(yōu)良性質(zhì)。當(dāng)與單鏈DNA混合時(shí),在有2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽(ABTS)和雙氧水(H2O2)的存在下該納米片具有增強(qiáng)的催化活性。相比之下,與雙鏈DNA混合時(shí)催化活性較低�；谶@一性質(zhì),我們提出了一種新的通用的免標(biāo)記的比色方法。DNA和可卡因被作為模型來(lái)研究,無(wú)目標(biāo)物存在時(shí),GHs催化活性較高,信號(hào)值較高;存在目標(biāo)物時(shí),探針和目標(biāo)物形成剛性結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離GHs表面,催化活性降低,信號(hào)值較低,利用信號(hào)減弱的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物的檢測(cè)。該策略與傳統(tǒng)方法比較具有免標(biāo)記、操作簡(jiǎn)單和費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),有潛力成為一個(gè)通用的平臺(tái)來(lái)檢測(cè)較廣范圍的分析物。在第3章中,基于氧化石墨烯(GO)平臺(tái)和雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(HCR)技術(shù),發(fā)展了一種無(wú)酶放大熒光方法來(lái)檢測(cè)尿嘧啶DNA糖基化酶(UDG)。我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)莖端含有U堿基的發(fā)夾和兩個(gè)符合HCR反應(yīng)規(guī)則的末端突出的發(fā)夾1和發(fā)夾2結(jié)構(gòu),其中發(fā)夾2突出末端標(biāo)記上熒光團(tuán)。在有UDG存在的條件下,探針發(fā)夾中的U被UDG切割,發(fā)夾不穩(wěn)定變成單鏈結(jié)構(gòu),該單鏈結(jié)構(gòu)的一段作為引物打開發(fā)夾1,發(fā)夾1露出的一段再去打開發(fā)夾2,如此循環(huán),形成長(zhǎng)的雙鏈結(jié)構(gòu),因此該雙鏈結(jié)構(gòu)上具有很多熒光團(tuán);接著加入GO,由于雙鏈結(jié)構(gòu)剛性較強(qiáng)而遠(yuǎn)離GO,熒光被GO猝滅效率較低,從而實(shí)現(xiàn)了放大作用;相反,在無(wú)UDG存在時(shí),該HCR過程不能發(fā)生,因此不能形成長(zhǎng)的雙鏈結(jié)構(gòu),熒光團(tuán)仍然連接在發(fā)夾2上,加入GO后,發(fā)夾靠近GO,發(fā)夾2末端的熒光團(tuán)被猝滅。利用這樣的設(shè)計(jì)方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)UDG的信號(hào)放大檢測(cè)。該方法設(shè)計(jì)和操作均十分簡(jiǎn)單,靈敏度高,線性范圍寬,在復(fù)雜體系中也有較好的表現(xiàn),在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用可能。
[Abstract]:This paper combines the advantages of high sensitivity , high accuracy , good selectivity and high response speed . It has the advantages of high response speed and easy realization , and it is widely used in the detection of small molecule , DNA and protein .

【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ127.11;O657.3

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本文編號(hào)：1747534