重金屬污染物和癌癥對人類的健康都有著極大的威脅。重金屬污染物如Hg²⁺,作為最危險的重金屬離子之一,被人體吸收后,可直接引起腦損傷、腎衰竭和運動障礙等疾病。每年的癌癥病發(fā)率和死亡率都在持續(xù)增加,目前癌癥已成為全世界人類致死的主要因素之一。據(jù)研究表明,循環(huán)腫瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)攜帶有腫瘤突變的序列信息,可實現(xiàn)對癌癥的早期篩查、病情檢測和預后評估。因此,檢測重金屬污染物Hg²⁺和循環(huán)腫瘤DNA對于人類的健康都是至關重要的。由于光學和電化學傳感器對雜質的干擾較為敏感,基于光學和電化學的檢測通常需要復雜的樣品預處理過程。而磁弛豫傳感器由于其外加的射頻輻射具有深度穿透能力,無需對樣本進行分離和純化步驟即可分析測試。現(xiàn)已發(fā)展的基于氧化鐵納米顆粒聚集分散的磁弛豫傳感器存在以下不足:一、磁弛豫傳感器存在納米顆粒從聚集到分散和分散到聚集兩種分析模式,且兩種分析模式的弛豫信號變化趨勢不同。兩種分析模式的選擇與多種因素相關,如納米顆粒的尺寸和靶標類型等。因此,靶標檢測時無法準確判斷該反應是屬于哪一種分析模式或是兩種分析...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮寫符號對照表
第一章 緒論
    1.1 磁弛豫傳感器相關原理
        1.1.1 弛豫時間信號產(chǎn)生的原理
        1.1.2 磁弛豫傳感器的檢測原理
    1.2 磁弛豫傳感器的構建
        1.2.1 利用磁性納米顆粒構建磁弛豫傳感器
        1.2.2 利用順磁性離子構建磁弛豫傳感器
            1.2.2.1 利用錳離子構建磁弛豫傳感器
            1.2.2.2 利用鐵離子構建磁弛豫傳感器
            1.2.2.3 利用銅離子構建磁弛豫傳感器
    1.3 磁弛豫傳感器的應用
        1.3.1 基于磁性納米顆粒分散聚集磁弛豫傳感器的應用
            1.3.1.1 檢測金屬離子
            1.3.1.2 檢測小分子
            1.3.1.3 檢測核酸
            1.3.1.4 檢測蛋白質
            1.3.1.5 檢測病毒和細菌
        1.3.2 基于磁性納米顆粒濃度依賴磁弛豫傳感器的應用
            1.3.2.1 檢測細菌
            1.3.2.2 檢測RNA
            1.3.2.3 檢測小分子
        1.3.3 基于順磁性離子磁弛豫傳感器的應用
            1.3.3.1 檢測細菌
            1.3.3.2 檢測病毒
    1.4 工作出發(fā)點和主要內容
第二章 基于寡核苷酸修飾的磁性納米顆粒構建磁弛豫傳感器檢測Hg2+

    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 儀器與試劑
        2.2.2 探針制備
            2.2.2.1 MB₃₀-DNA₁探針制備
            2.2.2.2 MB₃₀-avdin的電泳表征過程
            2.2.2.3 MB₂₀₀-DNA₂探針制備
        2.2.3 磁分離過程
        2.2.4 基于磁弛豫傳感器對Hg²⁺的可行性分析
        2.2.5 基于磁弛豫傳感器檢測Hg²⁺

        2.2.6 基于磁弛豫傳感器檢測Hg²⁺的特異性
        2.2.7 基于磁弛豫傳感器檢測真實樣本中的Hg²⁺

    2.3 結果與討論
        2.3.1 探針表征
            2.3.1.1 MB₃₀、MB₂₀₀表征
            2.3.1.2 MB₃₀-DNA₁和MB₂₀₀-DNA₂ 表征
        2.3.2 基于磁弛豫傳感器對Hg²⁺的可行性分析
        2.3.3 基于磁弛豫傳感器檢測Hg²⁺的條件優(yōu)化
            2.3.3.1 探針濃度優(yōu)化
            2.3.3.2 反應buffer和時間優(yōu)化
        2.3.4 基于磁弛豫傳感器檢測Hg²⁺

        2.3.5 基于磁弛豫傳感器檢測Hg²⁺的特異性
        2.3.6 基于磁弛豫傳感器檢測真實樣本中的Hg²⁺

    2.4 結論
第三章 基于Mn²⁺濃度變化的磁弛豫傳感器直接檢測全血中循環(huán)腫瘤DNA
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 儀器與試劑
        3.2.2 MB₁₀₀₀-DNA₁的制備與表征
            3.2.2.1 MB₁₀₀₀-DNA₁的制備過程
            3.2.2.2 MB₁₀₀₀-DNA₁的表征過程
        3.2.3 MB₁₀₀₀-DNA₁-ALP探針的制備與表征
            3.2.3.1 MB₁₀₀₀-DNA₁-ALP探針的制備過程
            3.2.3.2 MB₁₀₀₀-DNA₁-ALP探針的表征過程
        3.2.4 MB₁₀₀₀-DNA₁-ALP探針定量
        3.2.5 非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳分析Exo-Ⅲ酶切實驗可行性
            3.2.5.1 樣品準備過程
            3.2.5.2 溶液的配置
            3.2.5.3 電泳操作步驟
        3.2.6 基于磁弛豫傳感器檢測ctDNA的可行性分析
        3.2.7 基于磁弛豫傳感器定量檢測ctDNA
        3.2.8 MB₁₀₀₀-DNA₁-ALP探針的特異性考察
        3.2.9 全血樣本中檢測ctDNA
    3.3 結果與討論
        3.3.1 MB₁₀₀₀-DNA表征與制備優(yōu)化
        3.3.2 MB₁₀₀₀-DNA₁-ALP表征與制備優(yōu)化
        3.3.3 MB₁₀₀₀-DNA₁-ALP探針中定量ALP的偶聯(lián)率
        3.3.4 Exo-Ⅲ酶切實驗可行性分析
        3.3.5 基于磁弛豫傳感器檢測ctDNA的可行性分析
        3.3.6 基于磁弛豫傳感器檢測ctDNA的分析條件優(yōu)化
        3.3.7 基于磁弛豫傳感器定量檢測ctDNA
        3.3.8 MB₁₀₀₀-DNA₁-ALP探針的特異性考察
        3.3.9 全血樣本中檢測ctDNA
    3.4 結論
第四章 總結與展望
    4.1 總結
        4.1.1 論文的創(chuàng)新點
        4.1.2 論文的不足之處
    4.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間研究成果



本文編號：3770147

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