DNA的一個重要特性是DNA鏈可以通過堿基互補配對作用形成雜合的雙鏈雙螺旋結(jié)構(gòu),而且配對具有高度的特異性。這種特異性作用是DNA可用于構(gòu)建生物傳感器及邏輯門的基礎之一。本文基于二氧化鈰納米粒子能夠增強魯米諾-過氧化氫體系的化學發(fā)光原理,構(gòu)建DNA生物傳感器,用于檢測血清中的蛋白質(zhì)凝血酶;金屬離子Hg²⁺與Ag⁺分別可以結(jié)合DNA鏈中的兩個T堿基與C堿基而形成穩(wěn)定的T-Hg²⁺-T堿基對與C-Ag⁺-C堿基對,從而誘導DNA發(fā)生變構(gòu)現(xiàn)象,構(gòu)建DNA邏輯門;進一步利用核酸內(nèi)切酶對特定位點的限制性內(nèi)切原理,將核酸內(nèi)切酶參與的循環(huán)放大與DNA邏輯門相結(jié)合,提高了DNA邏輯門的靈敏度。本論文共分為五章: 第一章,概述了DNA生物傳感器的組成與分類、典型幾種納米粒子的應用前景、核酸內(nèi)切酶的簡介及作用并簡單介紹了DNA邏輯門。 第二章,研究了以磁珠為基體,并利用了金納米粒子信號放大技術(shù)和二氧化鈰納米粒子對魯米諾-過氧化氫化學發(fā)光體系的增強作用。首先合成實驗所需的二氧化鈰納米粒子,其次是利用納米金放大技術(shù),結(jié)構(gòu)上從...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 DNA 生物傳感器的研究
        1.1.1 DNA 生物傳感器的設計原理
        1.1.2 DNA 生物傳感器的分類
            1.1.2.1 電化學DNA 傳感器
            1.1.2.2 光學DNA 傳感器
    1.2 納米粒子簡介
        1.2.1 納米粒子的性質(zhì)
        1.2.2 二氧化鈰納米粒子
        1.2.3 納米金粒子
    1.3 核酸內(nèi)切酶
        1.3.1 限制性核酸內(nèi)切酶的簡介
        1.3.2 限制性核酸內(nèi)切酶的作用
        1.3.3 酶切分析應用
    1.4 化學發(fā)光分析(CL)
        1.4.1 化學發(fā)光分析的基本原理
        1.4.2 化學發(fā)光分析的常見體系
    1.5 應用邏輯門檢測金屬離子
        1.5.1 DNA 邏輯門
        1.5.2 金屬離子的檢測
    1.6 電致化學發(fā)光(ECL)
        1.6.1 電致化學發(fā)光分析的特點
        1.6.2 ECL 的發(fā)光物質(zhì)—聯(lián)吡啶釕
            1.6.2.1 聯(lián)吡啶釕配合物標記DNA
            1.6.2.2 聯(lián)吡啶釕發(fā)光的猝滅劑—二茂鐵及衍生物
    1.7 熒光分析法(FL)
    1.8 課題立項依據(jù)及研究內(nèi)容
第二章 基于二氧化鈰納米粒子增強化學發(fā)光檢測凝血酶的研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 儀器與試劑
        2.2.2 實驗方法
            2.2.2.1 金納米粒子的制備
            2.2.2.2 納米金粒子透射電鏡表征
            2.2.2.3 二氧化鈰納米粒子的制備
            2.2.2.4 磁珠的洗滌與適體DNA 的修飾
            2.2.2.5 生物條形碼的制備
            2.2.2.6 適體DNA 與生物條形碼的雜交與凝血酶的化學發(fā)光檢測
            2.2.2.7 血清樣品的檢測
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 實驗原理
        2.3.2 二氧化鈰納米粒子增強化學發(fā)光的機理研究
        2.3.3 二氧化鈰納米粒子與金納米粒子的透射電鏡與紫外吸收表征
        2.3.4 反應條件對化學發(fā)光的影響
        2.3.5 不同進樣方式對化學發(fā)光強度的影響
        2.3.6 二氧化鈰納米粒子對發(fā)光強度的影響
        2.3.7 凝血酶檢測的線性范圍
        2.3.8 納米金粒子的放大作用
        2.3.9 傳感器的選擇性
        2.3.10 對血清的檢測
    2.4 小結(jié)
第三章 Hg²⁺與 Ag⁺的多組分傳感分析: 新型電致化學發(fā)光邏輯門的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 儀器與試劑
        3.2.2 實驗方法
            3.2.2.1 Ru(bpy)₂(dcbpy)NHS 的制備
            3.2.2.2 Ru(bpy)₂(dcbpy)-ssDNA 的制備
            3.2.2.3 二茂鐵甲酸標記ssDNA
            3.2.2.4 金電極的預處理
            3.2.2.5 電致化學檢測
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 邏輯門的實驗原理
        3.3.2 DNA 與聯(lián)吡啶釕的紫外表征
        3.3.3 金屬離子濃度對實驗結(jié)果的影響
        3.3.4 金電極DNA 負載量的研究
        3.3.5 電致化學發(fā)光(ECL)實驗最佳實驗條件的優(yōu)化
        3.3.6 DNA 邏輯門的重復再生性
        3.3.7 邏輯門的選擇性-其他金屬離子對結(jié)果的影響
        3.3.8 OR gate 在河水檢測中的應用
    3.4 小結(jié)
第四章 基于核酸內(nèi)切酶的 DNA 傳感分析及 DNA 邏輯門的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 儀器與試劑
        4.2.2 實驗方法
            4.2.2.1 發(fā)卡DNAS₁ 與S₂ 的雜交
            4.2.2.2 聚丙烯酰胺凝膠電泳
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 實驗原理
        4.3.2 空白實驗與酶的循環(huán)放大
        4.3.3 電極上DNA 負載量對ECL 的影響
        4.3.4 反應條件的優(yōu)化
        4.3.5 酶存在下的循環(huán)放大
        4.3.6 聚丙烯酰胺凝膠電泳(Polyacrylamide gel electrophoresis, PAGE)
    4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄:攻讀碩士學位期間已發(fā)表和待發(fā)表的學術(shù)論文目錄



本文編號：3817586