隨著生命科學技術的持續(xù)革新,人類對生命活動的本質及其規(guī)律的認識日益深刻。于此同時,人類也正面臨著來自外界以及人類自身的挑戰(zhàn),諸如生存環(huán)境惡化、疾病困擾等。因此,快速、準確的檢測與生命活動相關的目標物對監(jiān)測環(huán)境狀況,以及疾病早期診斷具有重要意義,這也是現(xiàn)代生物分析研究的核心課題。在眾多的生物分析手段中,熒光探針具有易于構建、響應速度快、靈敏度高、能實現(xiàn)原位成像等特點,而被廣泛地應用。傳統(tǒng)熒光探針通常采用抗體、酶等具有識別或催化功能的蛋白質,或者能與目標物結合或反應的有機小分子作為識別單元。由于制備和應用的局限性,傳統(tǒng)的熒光探針已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代分析技術的需求。功能核酸的出現(xiàn)極大地拓展了熒光探針的應用范圍,為熒光探針的設計開辟了全新的途徑。目前已被發(fā)現(xiàn)并廣泛應用的功能核酸主要分為兩大類:第一類功能核酸被稱為核酸適配體(Aptamers),核酸適配體能夠行使與抗體相似的識別功能,能特異性識別金屬離子、小分子、蛋白質、細胞、組織甚至是器官,因此常作為識別單元用于功能核酸探針的構建。另一類功能核酸被稱為脫氧核酶(DNAzymes),脫氧核酶可與輔酶因子結合(通常為金屬離子),行使與蛋白酶類似的催化...

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 熒光分析技術在生物分析中的應用
        1.1.1 熒光光譜分析技術
        1.1.2 激光共聚焦掃描顯微成像技術
        1.1.3 流式細胞術
    1.2 功能核酸及其應用
        1.2.1 核酸適配體
        1.2.2 脫氧核酶
        1.2.3 分子信標
    1.3 功能核酸在細胞成像中的應用
        1.3.1 金屬離子成像
        1.3.2 RNA分子成像
    1.4 本研究論文的構想
第2章 基于功能核酸的細胞膜表面熒光探針用于細胞微環(huán)境中鉀離子的監(jiān)測
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑與儀器
        2.2.2 熒光分析
        2.2.3 細胞培養(yǎng)
        2.2.4 流式細胞術和CLSM成像分析
        2.2.5 探針的合成
    2.3 結果與討論
        2.3.1 探針的構建及工作原理
        2.3.2 探針的表征與優(yōu)化
        2.3.3 細胞微環(huán)境監(jiān)測
    2.4 小結
第3章 基于脫氧核酶的基因編碼傳感器用于活細胞金屬離子的比率型成像
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑與儀器
        3.2.2 凝膠電泳實驗
        3.2.3 剪切位點預測
        3.2.4 細胞培養(yǎng)及轉染
        3.2.5 細胞內Mg²⁺成像
        3.2.6 定位細胞內的脫氧核酶
        3.2.7 流式細胞儀檢測
    3.3 結果與討論
        3.3.1 探針的設計原理
        3.3.2 探針的性能考察
        3.3.3 細胞內離子成像
        3.3.4 流式細胞術分析
    3.4 小結
第4章 基于HCR信號放大的熒光探針用于癌細胞mRNA識別及光動力學治療
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑與儀器
        4.2.2 納米探針的制備
        4.2.3 凝膠電泳實驗
        4.2.4 熒光檢測
        4.2.5 原子力顯微鏡成像
        4.2.6 細胞培養(yǎng)
        4.2.7 激光共聚焦掃描顯微成像分析
        4.2.8 流式細胞術
        4.2.9 光毒性研究
        4.2.10 光敏劑與DNA的偶聯(lián)
    4.3 結果與討論
        4.3.1 探針的設計原理
        4.3.2 納米探針的表征
        4.3.3 納米探針的性能及優(yōu)化
        4.3.4 納米探針用于癌細胞識別
        4.3.5 納米探針用于癌細胞治療
    4.4 小結
第5章 基于生物礦化的核酸酶可控釋放用于細胞內MicroRNA檢測
    5.1 前言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗試劑與儀器
        5.2.2 納米探針的制備
        5.2.3 凝膠電泳實驗
        5.2.4 熒光檢測
        5.2.5 Exo III活性優(yōu)化
        5.2.6 探針響應測試
        5.2.7 納米探針的酸響應性質
        5.2.8 納米材料對Exo III及 DNA的裝載效率
        5.2.9 納米材料對DNA的保護作用
        5.2.10 細胞培養(yǎng)
        5.2.11 激光共聚焦掃描顯微成像分析
    5.3 結果與討論
        5.3.1 探針的設計原理
        5.3.2 納米探針的表征
        5.3.3 納米探針的性能
        5.3.4 DNA探針的優(yōu)化
        5.3.5 DNA探針的響應性能
        5.3.6 熒光共聚焦掃描成像
        5.3.7 EMOF-DNA的細胞毒性
    5.4 小結
結論
參考文獻
附錄 A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄
致謝



本文編號：3764385