本文關(guān)鍵詞：基于納米界面調(diào)控的電化學(xué)DNA傳感器

  更多相關(guān)文章： 納米針尖電極 DNA四面體 納米界面 電化學(xué)DNA傳感器

【摘要】：電化學(xué)DNA傳感器是一類(lèi)特殊的生物傳感器,由于電化學(xué)檢測(cè)方法本身所具有的靈敏、快速、低成本、低能耗等特點(diǎn),電化學(xué)DNA傳感器成為一個(gè)非常活躍的研究領(lǐng)域并在近幾年中得到了快速發(fā)展。然而,開(kāi)發(fā)高靈敏度和高特異性的電化學(xué)DNA傳感器仍然需要面臨很多的挑戰(zhàn),比如在電極與溶液的界面上,傳質(zhì)速率的減小和擁擠效應(yīng)的增加,使得DNA的識(shí)別與雜交受到很大影響。納米技術(shù)和納米材料的出現(xiàn),為電化學(xué)DNA傳感領(lǐng)域中出現(xiàn)的各種難題提供了全新的解決方案。我們可以通過(guò)納米技術(shù)制備納米結(jié)構(gòu)的電極,或者將納米材料修飾到電極表面,甚至是設(shè)計(jì)納米結(jié)構(gòu)的DNA探針,來(lái)提高納米傳感界面上的水溶性、化學(xué)穩(wěn)定性和生物相容性。本論文主要利用金納米針尖電極和DNA四面體納米結(jié)構(gòu)構(gòu)建多元、協(xié)同的納米傳感界面,并通過(guò)調(diào)控納米界面來(lái)實(shí)現(xiàn)靶標(biāo)分子的高特異性捕獲與識(shí)別,主要內(nèi)容如下:1.通過(guò)電化學(xué)刻蝕金絲和在其表面包封電泳漆,制備錐形的金納米針尖電極。然后在金納米針尖電極表面固定巰基單鏈DNA探針,結(jié)合電催化體系Ru(NH3)63+/Fe(CN)63-,用于無(wú)標(biāo)記檢測(cè)目標(biāo)miRNA-141。由于納米針尖電極的表面是曲面,降低了DNA分子之間的空間位阻,有利于負(fù)載更多數(shù)量的DNA分子。此外,電催化體系Ru(NH3)63+/Fe(CN)63-的催化效率高度依賴電極表面的DNA分子密度,密度越大,電催化的效率越大,密度越小,電催化的效率越小。因此,結(jié)合納米針尖電極和電催化體系可以有效地放大電化學(xué)的信號(hào),提高電化學(xué)傳感器的靈敏度。2.在金電極表面組裝塔尖DNA四面體端粒引物,用來(lái)檢測(cè)癌細(xì)胞中的端粒酶活性。通常情況下,在液相中的端粒酶延伸反應(yīng)容易發(fā)生,而固液界面上的端粒酶延伸反應(yīng)相對(duì)較難。通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)組裝了塔尖DNA四面體引物的金電極表面有利于端粒酶延伸端粒引物。該方法對(duì)端粒酶活性的檢測(cè)十分靈敏,檢測(cè)限低于10個(gè)Hela細(xì)胞。3.實(shí)驗(yàn)利用DNA四面體納米結(jié)構(gòu)的探針構(gòu)建了一個(gè)基于夾心法策略的電化學(xué)DNA傳感器,并將該傳感器用于檢測(cè)一段250 bp的來(lái)自大腸桿菌基因組DNA的片段。大腸桿菌基因組DNA經(jīng)過(guò)不對(duì)稱PCR擴(kuò)增后,產(chǎn)生單鏈的DNA,利于電化學(xué)檢測(cè),還能大大提高電化學(xué)檢測(cè)的靈敏度。此外,DNA四面體探針被用于實(shí)驗(yàn),它可以有效地調(diào)控電極表面的探針密度,降低電極表面的空間位阻,利于DNA四面體探針與目標(biāo)DNA分子之間的雜交反應(yīng)。更重要的是,DNA四面體具有抵抗蛋白非特異性吸附的能力,這可以確保在復(fù)雜的實(shí)際樣品檢測(cè)中能夠具有高度的選擇性。
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O657.1;TP212

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙廣超 ,朱俊杰 ,陳洪淵 ,王雪梅 ,陸祖宏;Spectroscopic and Spectroelectrochemical Studies of Interaction of Nile Blue with DNA[J];Chinese Journal of Chemistry;2002年01期

2 張鵬 ,孟繼本 ,龍江 ,松浦輝男 ,王永梅;Synthesis of Benzo [α]phenoxazin-5-one Derivatives and Their Interactions with DNA[J];Chinese Journal of Chemistry;2002年05期

3 陳繪麗 ,楊頻;A Novel Cobalt(III) Mixed-polypyridyl Complex: Synthesis, Characterization and DNA Binding[J];Chinese Journal of Chemistry;2002年12期

4 周莉,李樹(shù)蕾,陳輝,黃可欣,聶毓秀;DNA Damage Effect of Mixed Rare Earth Changle Crossing Placenta Barrier on Rat Embryo[J];Journal of Rare Earths;2003年02期

5 陳婧,康敬萬(wàn);Interaction between Eu(bpy)_3~(3+) Complex and DNA by Fluorophotometry[J];Journal of Rare Earths;2003年S1期

6 張強(qiáng);企業(yè)DNA:核心競(jìng)爭(zhēng)力[J];中國(guó)石化;2004年06期

7 ;Interaction between DNA with Complex of Eu~(3+)-Rutin by UV-Visible Spectroscopy and Electrochemistry[J];Journal of Rare Earths;2005年04期

8 周春瓊,鄧先和,楊頻;Interaction of Complex of Europium and Hbbimp with DNA[J];Journal of Rare Earths;2005年05期

9 ;Synthesis of a New Cobalt (II) Complex and its Interaction with DNA[J];Chinese Chemical Letters;2005年04期

10 ;Spectroscopic and Electrochemical Studies of the Interaction Between Fuchsin Basic and DNA[J];Chemical Research in Chinese Universities;2006年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 Michael J.Siefkes;Cory O.Brant;Ronald B.Walter;;A novel real-time XL-PCR for DNA damage detection[A];漁業(yè)科技創(chuàng)新與發(fā)展方式轉(zhuǎn)變——2011年中國(guó)水產(chǎn)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2011年

2 ;Hormonal Regulation and Tumorigenic Role of DNA Methyltransferase[A];2011中國(guó)婦產(chǎn)科學(xué)術(shù)會(huì)議暨浙江省計(jì)劃生育與生殖醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)暨生殖健康講習(xí)班論文匯編[C];2011年

3 Dongmei Zhao;Fan Jin;Yuli Qian;Hefeng Huang;;Expression patterns of Dnmtl and Dnmt3b in preimplantational mouse embryos and effects of in-vitro cultures on their expression[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)第十次全國(guó)婦產(chǎn)科學(xué)術(shù)會(huì)議婦科內(nèi)分泌會(huì)場(chǎng)（婦科內(nèi)分泌學(xué)組、絕經(jīng)學(xué)組、計(jì)劃生育學(xué)組）論文匯編[C];2012年

4 姜東成;蔣稼歡;楊力;蔡紹皙;K.-L.Paul Sung;;在聚吡咯微點(diǎn)致動(dòng)下的DNA雜交行為[A];2008年全國(guó)生物流變學(xué)與生物力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2008年

5 白明慧;翁小成;周翔;;聯(lián)鄰苯二酚類(lèi)小分子作為DNA交聯(lián)劑的研究[A];第六屆全國(guó)化學(xué)生物學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2009年

6 張曄;杜智;楊斌;高英堂;;檢測(cè)外周血中游離DNA的應(yīng)用前景(綜述)[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)暨首屆生物醫(yī)學(xué)工程前沿科學(xué)研討會(huì)論文集[C];2009年

7 周紅;鄭江;王良喜;丁國(guó)富;魯永玲;潘文東;羅平;肖光夏;;CpG DNA誘導(dǎo)全身炎癥反應(yīng)綜合征的作用及其機(jī)制研究[A];全國(guó)燒傷創(chuàng)面處理、感染專(zhuān)題研討會(huì)論文匯編[C];2004年

8 ;EFFECTS OF Ku70-DEFICIENT ON ARSENITE-INDUCED DNA DOUBLE STRAND BREAKS, CHROMOSOMAL ALTERATIONS AND CELL CYCLE ARREST[A];海峽兩岸第三屆毒理學(xué)研討會(huì)論文摘要[C];2005年

9 李經(jīng)建;冀中華;蔡生民;;小溝結(jié)合方式中的DNA媒介電荷轉(zhuǎn)移[A];第十三次全國(guó)電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（下集）[C];2005年

10 ;The interaction between Levofloxacine Hydrochloride and DNA mediated by Cu~(2+)[A];湖北省化學(xué)化工學(xué)會(huì)2006年年會(huì)暨循環(huán)經(jīng)濟(jì)專(zhuān)家論壇論文集[C];2006年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 本報(bào)記者 袁滿;平安：把“領(lǐng)先”作為DNA[N];經(jīng)濟(jì)觀察報(bào);2006年

2 舒放;編織一個(gè)DNA納米桶[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2006年

3 閆潔;英兩無(wú)罪公民起訴要求銷(xiāo)毀DNA記錄[N];新華每日電訊;2008年

4 何德功;日本制成診斷魚(yú)病的“DNA書(shū)”[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2004年

5 本報(bào)記者 張巍巍;DNA樣本也能作假[N];科技日?qǐng)?bào);2009年

6 周斌偉　鄒巍;蘇州警方應(yīng)用DNA技術(shù)一年偵破案件1887起[N];人民公安報(bào);2011年

7 本報(bào)記者 楊天笑;揭秘“神探”DNA[N];蘇州日?qǐng)?bào);2011年

8 第四軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室教授 李福洋;破除法老DNA的咒語(yǔ)[N];東方早報(bào);2011年

9 常麗君;DNA電路可檢測(cè)導(dǎo)致疾病的基因損傷[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

10 常麗君;效率和質(zhì)量：“DNA制造業(yè)”兩大障礙被攻克[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 唐陽(yáng);基于質(zhì)譜技術(shù)的基因組DNA甲基化及其氧化衍生物分析[D];武漢大學(xué);2014年

2 池晴佳;DNA動(dòng)力學(xué)與彈性性質(zhì)研究[D];重慶大學(xué);2015年

3 胡璐璐;哺乳動(dòng)物DNA去甲基化過(guò)程關(guān)鍵酶TET2的三維結(jié)構(gòu)與P暬蒲芯縖D];復(fù)旦大學(xué);2014年

4 馬寅洲;基于滾環(huán)擴(kuò)增的DNA自組裝技術(shù)的研究[D];南京大學(xué);2014年

5 黃學(xué)鋒;精子DNA碎片的臨床意義：臨床和實(shí)驗(yàn)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

6 隋江東;APE1促進(jìn)DNA-PKcs介導(dǎo)hnRNPA1磷酸化及其在有絲分裂期端粒保護(hù)中的作用[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2015年

7 劉松柏;結(jié)構(gòu)特異性核酸酶FEN1在DNA復(fù)制及細(xì)胞周期過(guò)程中的功能性研究[D];浙江大學(xué);2015年

8 王璐;哺乳動(dòng)物中親本DNA甲基化的重編程與繼承[D];中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所;2015年

9 齊文靖;染色質(zhì)改構(gòu)蛋白BRG1在DNA雙鏈斷裂修復(fù)中的作用及機(jī)制研究[D];東北師范大學(xué);2015年

10 龍湍;水稻T-DNA插入突變?nèi)后w側(cè)翼序列的分離分析和OsaTRZ2的克隆與功能鑒定[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李婷婷;小鼠DNA模式識(shí)別重要受體的分子結(jié)構(gòu)特征及其功能研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

2 劉瑞斯;抗癌藥物奧沙利鉑與DNA相互作用的原子力顯微鏡觀察研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

3 熊忠;芳香二肽與一價(jià)金屬離子間相互作用及DNA切割活性的研究[D];鄭州大學(xué);2015年

4 王天帥;含DNA嵌入基團(tuán)的新型手性雙核鉑配合物的制備及抗腫瘤生物活性研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

5 艾曉璐;線粒體DNA D-loop基因多態(tài)性與慢性腎臟病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系的研究[D];河北醫(yī)科大學(xué);2015年

6 楊培;石斛、北豆根、肉桂的DNA條形碼鑒定及鐵皮石斛葉綠體基因組研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2015年

7 張小波;基于SNPs標(biāo)記的豬肉DNA溯源研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

8 胡翔宇;五唇蘭居群遺傳結(jié)構(gòu)研究[D];海南大學(xué);2014年

9 黃曉蘋(píng);多苯并咪唑鈷配合物-DNA凝聚體細(xì)胞攝取途徑的研究[D];華中師范大學(xué);2014年

10 李雪;核酸對(duì)銅鋅超氧化物歧化酶聚集的調(diào)控作用[D];華中師范大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：1152698