基于毛細(xì)管電泳的量子點(diǎn)生物分析研究.pdf

1、隨著納米科技與生命科學(xué)的發(fā)展，納米技術(shù)與生物分析的交叉研究也越來越廣泛。量子點(diǎn)作為一種新型熒光納米粒子，具有有機(jī)熒光染料或熒光蛋白無法比擬的光學(xué)特性。近年來，基于量子點(diǎn)的熒光分析法已經(jīng)在生物分析領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。然而，由于缺乏有效方法去檢測量子點(diǎn)表面細(xì)微的變化，生物分子與量子點(diǎn)的自組裝仍缺乏深入研究。另一方面，毛細(xì)管電泳作為一種微分離技術(shù)，具有高分辨率、高速度、高靈敏度、高通量及低樣品消耗的優(yōu)點(diǎn)，在生物分析領(lǐng)域也具有十分廣闊的應(yīng)用前

2、景?；诖?，本論文將結(jié)合毛細(xì)管電泳技術(shù)與量子點(diǎn)，建立一種基于毛細(xì)管電泳的量子點(diǎn)生物分析方法，來研究量子點(diǎn)與生物分子（蛋白、多肽）的自組裝及自組裝動力學(xué)。論文完成的工作如下：
　　（1）采用毛細(xì)管電泳熒光檢測的方法（CE-FL）來研究CdSe/ZnS QDs與多價配體（具有多個巰基基團(tuán)的變性牛血清白蛋白（dBSA））之間的相互作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著dBSA與 QDs摩爾比的增加，形成的 QDs-dBSA復(fù)合物也在增加。當(dāng)摩爾比為8:1（

3、dBSA/QDs）時，自組裝完成。另外，由于多價配體的作用，QDs-dBSA復(fù)合物具有較好的穩(wěn)定性。最后，基于CE-FL，研究了QDs和dBSA的自組裝動力學(xué)。這一工作擴(kuò)展了CE-FL在納米粒子-生物分子之間相互作用及動力學(xué)分析中的應(yīng)用，同時也為接下來基于毛細(xì)管電泳的量子點(diǎn)和蛋白管內(nèi)自組裝的研究提供了重要參考。
　?。?）我們發(fā)展了一種毛細(xì)管內(nèi)檢測 QDs與蛋白自組裝的研究方法。該方法能將樣品混合、反應(yīng)、分離、檢測一體化，整個檢測

4、過程不超過10 min。該方法比普通的熒光毛細(xì)管電泳更靈敏、更迅速、樣品消耗更低。該方法能用于檢測QDs表面微小的變化。研究發(fā)現(xiàn)QDs與蛋白在毛細(xì)管內(nèi)自組裝符合希爾方程，經(jīng)計算得 QDs與蛋白自組裝的表觀解離常數(shù)（KD）為8.8?M。這一工作為生物分析提供了一種有效的方法。
　　（3）由于生物分子能通過組氨酸的金屬親和性與 QDs相互作用，我們設(shè)計了一系列帶有不同組氨酸個數(shù)的多肽（Hisn-多肽），來研究Hisn-多肽與QDs之間

5、自組裝。結(jié)果說明CE-FL是檢測納米粒子表面配體交換有用的方法。顯然，His的數(shù)目影響QDs與多肽的自組裝。我們也發(fā)現(xiàn)較長的聚組氨酸（n≤6）能提高多肽與QDs自組裝的作用力。另外，我們通過CE-FL研究了QDs與多肽在毛細(xì)管內(nèi)的自組裝。這一工作擴(kuò)展了 QDs-多肽在生物標(biāo)記與生物分析中的應(yīng)用，同時也為接下來基于毛細(xì)管電泳的量子點(diǎn)和多肽自組裝電荷效應(yīng)研究提供了重要參考。
　　（4）根據(jù)之前的研究，我們設(shè)計了一系列帶有不同電荷的六聚