【摘要】：核酸,包括脫氧核糖核酸和核糖核酸,在生物的生長、發(fā)育、突變、炎癥、癌癥等正�；虍惓５纳顒又邪l(fā)揮著重要的作用,它們的異常表達(dá)與多種疾病的發(fā)生、發(fā)展也密切相關(guān).因此,發(fā)展準(zhǔn)確、有效的方法實(shí)現(xiàn)核酸分子的檢測,對深入探究核酸的功能調(diào)控以及相關(guān)疾病的早期檢測與治療都具有重要的意義.熒光檢測法與熒光成像技術(shù)具有靈敏度高、時空分辨率高等優(yōu)點(diǎn),為實(shí)時、準(zhǔn)確的檢測核酸分子提供了有力的工具.本文著重綜述了近年來發(fā)展的納米熒光探針用于疾病相關(guān)核酸分子的檢測與細(xì)胞和活體成像工作的研究進(jìn)展,最后提出了進(jìn)一步構(gòu)建新型納米熒光探針用于核酸檢測面臨的挑戰(zhàn)、未來發(fā)展方向與展望.
【圖文】：

14],在分析化學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域引起了人們極大的關(guān)注.尤其是近幾年來,納米熒光探針已經(jīng)被廣泛用于核酸分子的檢測,有力地推動了人們進(jìn)一步了解核酸在疾病的發(fā)生與發(fā)展中所發(fā)揮的作用.本文系統(tǒng)綜述了近年來發(fā)展的納米熒光探針在DNA、mRNA和miRNA檢測方面取得的研究成果和進(jìn)展.并在構(gòu)建新型納米熒光探針、深入剖析核酸的功能等方面進(jìn)行了探討與展望.2檢測核酸分子的納米熒光探針的設(shè)計(jì)策略2.1基于金納米粒子(AuNPs)的納米熒光探針基于AuNPs的熒光納米探針用于核酸的檢測是目前常用的策略之一,主要有兩種方法.如圖1A所示,第一種方法是將特異性識別靶標(biāo)核酸分子的分子信標(biāo)(MB,一端連接巰基,一端連接染料)通過金-硫鍵(Au-S)組裝到AuNPs表面.此時,染料靠近AuNPs表面,熒光被猝滅.當(dāng)靶標(biāo)核酸分子出現(xiàn)時,與MB雜交將其莖環(huán)結(jié)構(gòu)打開,染料遠(yuǎn)離AuNPs后熒光恢復(fù).第二種方法是納米火焰法(圖1B).其設(shè)計(jì)原理是通過Au-S作用在AuNPs表面修飾與靶標(biāo)核酸分子能特異性識別的寡核苷酸(識別鏈),并與修飾有熒光染料的短鏈DNA(報(bào)告鏈)雜交,此時由于報(bào)告鏈靠近AuNPs的表面,熒光處于猝滅狀態(tài).在靶標(biāo)核酸分子存在時,與識別鏈結(jié)合形成更長、更穩(wěn)定的雙鏈,釋放報(bào)告鏈并遠(yuǎn)離AuNPs,染料的熒光恢復(fù).通過熒光強(qiáng)度的變化實(shí)現(xiàn)對核酸分子的檢測.改變AuNPs表面修飾MB、識別鏈和報(bào)告鏈的種類,可以實(shí)現(xiàn)多種核酸分子的同時檢測.2.2基于氧化石墨烯(GO)、聚多巴胺(pDA)和單壁碳納米管(SWNT)等通過π-π作用制備的納米熒光探針基于GO的熒光納米探針用于核酸的檢測是另一種圖1基于AuNPs的熒光納米探針用于核酸檢測的示意圖Figure1AdesignstrategyoffluorescentnanoprobefordetectionofnucleicacidsbasedonAuNPs常用的策略.通常來講,基于GO的納米熒光探針設(shè)計(jì)原理是

料的熒光恢復(fù).通過熒光強(qiáng)度的變化實(shí)現(xiàn)對核酸分子的檢測.改變AuNPs表面修飾MB、識別鏈和報(bào)告鏈的種類,可以實(shí)現(xiàn)多種核酸分子的同時檢測.2.2基于氧化石墨烯(GO)、聚多巴胺(pDA)和單壁碳納米管(SWNT)等通過π-π作用制備的納米熒光探針基于GO的熒光納米探針用于核酸的檢測是另一種圖1基于AuNPs的熒光納米探針用于核酸檢測的示意圖Figure1AdesignstrategyoffluorescentnanoprobefordetectionofnucleicacidsbasedonAuNPs常用的策略.通常來講,基于GO的納米熒光探針設(shè)計(jì)原理是通過π-π作用將修飾熒光染料的單鏈DNA(ssDNA)(圖2A)或發(fā)夾DNA(圖2B)吸附到GO的表面,此時染料的熒光被GO猝滅.當(dāng)靶標(biāo)核酸分子存在時,與發(fā)夾DNA或ssDNA雜交形成雙鏈,并遠(yuǎn)離GO表面,導(dǎo)致染料的熒光恢復(fù),實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)核酸分子的檢測.通過改變發(fā)夾DNA或ssDNA的種類,可實(shí)現(xiàn)多種核酸分子的同時檢測.同時,在這個體系中引入一些輔助核酸探針,可以實(shí)現(xiàn)對核酸的放大檢測.其他材料,如pDA和SWNT的設(shè)計(jì)原理與GO是相同的.圖2基于GO的熒光納米探針用于核酸檢測的示意圖Figure2ThedesignstrategyoffluorescentnanoprobefordetectionofnucleicacidsbasedonGO2.3基于其它材料的納米熒光探針選擇納米材料作為載體或者猝滅劑,如DNA四面體、二氧化錳(MnO2),然后通過物理吸附或者共價連接能夠識別靶標(biāo)分子的DNA檢測探針,猝滅其表面修飾染料的熒光.當(dāng)靶標(biāo)核酸分子存在時,與DNA檢測探針雜交形成雙鏈后熒光恢復(fù).另外一些熒光納米探針的設(shè)計(jì)是基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)原理.在靶標(biāo)核酸分子不存在時,供體染料分子和受體染料分子距離較遠(yuǎn),不能發(fā)生FRET,此時供體處于強(qiáng)熒光狀態(tài),而受體處于弱熒光狀態(tài).當(dāng)靶標(biāo)核酸分子存在時,與檢測探針結(jié)合后,使得供體染料分子和受體染料分子之間的距?

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王建英;馬克健;;核酸分子構(gòu)象振動的進(jìn)一步分析[J];內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1983年03期

2 王姍姍;;小分子熒光探針在硫醇檢測中的最新研究進(jìn)展[J];科技信息;2010年23期

3 向雨秘;龍少波;朱R，

本文編號：2575069