基于核酸酶的高靈敏度和高選擇性的鈾的生物傳感方法研究.pdf

1、鈾作為核工業(yè)發(fā)展的主要原材料，在利用過程中會(huì)帶來放射性核素污染問題，由此帶來的危害主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：化學(xué)毒性和輻射毒性。化學(xué)毒性表現(xiàn)在對腎臟、免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、生殖生育等影響，輻射毒性則是DNA致突和致癌作用。鈾的現(xiàn)行檢測方法中，存在檢測儀器昂貴，或是檢測限高、干擾較大等問題。所以，建立簡便、選擇性好、靈敏度高的檢測方法對于環(huán)境中鈾污染物的有效監(jiān)測、防患于未然是極其重要的。
　　本文第二章建立了核酸外切酶III輔助底物碎片循環(huán)

2、信號(hào)放大超靈敏檢測鈾酰離子的新方法。鈾酰離子能特異性地與DNA酶作用，誘導(dǎo)DNA酶的構(gòu)象發(fā)生變化，釋放出ssDNA。加入MB之后，游離出的ssDNA與分子信標(biāo)雜交形成雙鏈，加入ExoⅢ后，外切酶Ⅲ對特定識(shí)別位點(diǎn)進(jìn)行剪切，打開的MB被剪切為單個(gè)堿基，而ssDNA不被剪切并與下一個(gè)MB雜交，引起二次循環(huán)裂解，導(dǎo)致熒光信號(hào)積聚，經(jīng)過多次循環(huán)，可使熒光信號(hào)放大。在優(yōu)化出的最佳實(shí)驗(yàn)條件下，鈾酰離子濃度范圍為8.1×10-12mol/L~9.5×1

3、0-11mol/L時(shí)，體系的熒光變化值呈現(xiàn)較好的線性關(guān)系，線性回歸方程為ΔF=162.3c（10-11mol/L）+22.01，相關(guān)系數(shù) r=0.990。根據(jù)空白管的標(biāo)準(zhǔn)偏差Sb和標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率k算出LOD為2.4pM。該方法選擇性好，靈敏度高于迄今為止已報(bào)道的方法。
　　本文第三章建立了非標(biāo)記 DNAzyme構(gòu)象改變熒光法檢測鈾酰離子的新方法。實(shí)驗(yàn)表明，在pH5.5 MES緩沖溶液中，當(dāng)體系中不存在鈾酰離子時(shí)，SYBR Gree

4、nⅠ(SG)能通過嵌入和小溝結(jié)合方式與脫氧核酶作用，導(dǎo)致熒光增強(qiáng)；當(dāng)鈾酰離子存在時(shí)，DNAzyme的rA堿基處斷裂，游離出單鏈，此時(shí)SG與單鏈DNA作用減弱，熒光信號(hào)降低，且體系的熒光強(qiáng)度變化值與鈾酰離子濃度在1.73×10–9～4.40×10–8 mol/L范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系，線性回歸方程為ΔF=108.99c(×10-8mol/L)+79.22，相關(guān)系數(shù)r=0.990。根據(jù)空白管的標(biāo)準(zhǔn)偏差Sb和標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率k算出LOD為5.2×

5、10–10 mol/L。該方法操作簡單、選擇性好，靈敏度高。
　　本文第四章基于DNAzyme-MB-GO系統(tǒng)，提出了檢測鈾酰離子的生物傳感策略。研究表明，鈾酰離子能特異性地與 DNAzyme作用，誘導(dǎo)DNA酶的構(gòu)象發(fā)生變化，釋放出單鏈DNA（ssDNA），加入單標(biāo)記的分子信標(biāo)（MB），游離出的ssDNA與MB雜交形成雙鏈，隨后加入氧化石墨烯（GO），此時(shí)未被雜交的分子信標(biāo)將會(huì)被氧化石墨烯吸附，導(dǎo)致熒光背景信號(hào)降低。鈾酰離子濃度范