新型信號放大技術的建立及其應用研究.pdf

1、隨著生物學研究領域的不斷擴展，常常遇到一些不能直接擴增的待測分子，但又由于其濃度較低而無法檢測，傳統(tǒng)的分析方法無法檢測含量太低的待測物質(zhì)，發(fā)展高靈敏度的信號放大技術已成為當前生化分析的重點研究方向。在生化分析中，目前常見的信號放大技術主要有金納米信號放大，工具酶信號放大，生物條碼信號放大技術等，已經(jīng)廣泛應用于核酸，蛋白質(zhì)，小分子等物質(zhì)的檢測。本論文主要內(nèi)容是將電化學分析技術，化學發(fā)光分析技術，核酸適配體識別技術，信號放大技術相結(jié)合，研制

2、高靈敏度，高選擇性的新型化學與生物傳感器，對特定物質(zhì)進行選擇性的識別和測定，從而建立有效的化學與生物傳感器。全文具體包括以下六章:
　　第一章緒論。緒論部分概述了信號放大技術和常見的檢測方法。主要介紹了幾種主要的信號放大技術及其在分析檢測中的應用和發(fā)展趨勢，電化學，化學發(fā)光分析方法基本概念、原理及應用現(xiàn)狀。
　　第二章基于碳納米粒子吸附和金納米粒子信號放大技術電化學測定多巴胺的研究。首先用金納米粒子(AuNPs)吸附電化學信

3、號標記物硫堇(Th)，進一步通過Au-S鍵將活化了巰基的多巴胺(DA)適體互補鏈DNA固定在AuNPs表面制得電化學探針;在體系中加入適體鏈，適體與其互補鏈配對形成部分互補的雙鏈。加入待測物DA后，適體優(yōu)先于DA結(jié)合，從雙鏈釋放出來，又形成了電化學探針。利用碳納米粒子修飾金電極與釋放出來探針的吸附作用，制得了電化學傳感器。適體的識別能力使該傳感器對DA有很高的選擇性，納米粒子電化學探針提高了測定的靈敏度。在3.0×10-8～3.0×10

4、-6M范圍內(nèi)，多巴胺的濃度與峰電流強度呈良好的線性關系，檢出限為1.0×10-8M(3σ)。
　　第三章基于熵驅(qū)動分子開關和信號放大技術電化學測定DNA。本章中，首先用AuNPs修飾金電極，將發(fā)卡DNA通過Au-S鍵固定在電極表面，目標DNA與發(fā)卡結(jié)構(gòu)部分互補，在熵驅(qū)動下打開發(fā)卡結(jié)構(gòu)。與發(fā)卡DNA有更多互補堿基的DNA鏈能夠?qū)⒛繕薉NA競爭雜交，而釋放目標DNA，從而進一步打開另外一個發(fā)卡DNA，這樣在熵驅(qū)動下不斷打開發(fā)卡結(jié)構(gòu)。當

5、由納米粒子負載信號分子的電化學探針加入體系中，經(jīng)過互補配對連接到電極上已經(jīng)打開的打開發(fā)卡結(jié)構(gòu)上，實現(xiàn)電化學測定目標DNA。由于釋放的目標DNA不斷打開電極上的發(fā)卡結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)信號放大;目標鏈的檢測可以通過測定電化學探針的量實現(xiàn)。該傳感器在3.0×10-14～2.0×10-12M范圍內(nèi)對目標DNA呈現(xiàn)良好的線性，檢出限為1.0×10-14M(3σ)。
　　第四章基于切口酶酶切信號放大技術的食品中毒素——赭曲霉毒素A高靈敏度檢測方法

6、的研究利用。設計的適體互補序列DNA對磁性微珠進行修飾;根據(jù)生成連接DNA系列設計捕獲DNA序列，利用其對羧基化的磁性微珠進行修飾，分別得到功能化的磁性微珠FMB1和FMB2。利用功能化的磁性微珠FMB1和FMB2，結(jié)合DNA聚合酶聚合作用和Nb.BbvCI切口酶酶切作用耦合的循環(huán)技術，以化學發(fā)光納米粒子為探針構(gòu)建高靈敏度化學發(fā)光分析檢測方法，并以赭曲霉毒素A為分析測定對象建立食品中毒素檢驗的高靈敏度分析方法。該方法對赭曲霉素A有良好的

7、選擇性和靈敏度，檢測的線性范圍為1.0×10-12到1.0×10-10gmL-1，檢測限為3.0×10-13gmL-1。
　　第五章納米粒子修飾電極及其在孔雀石綠檢測中的應用研究。本章中采用電化學方法測定孔雀石綠(MG)。MG直接在電極表面發(fā)生氧化還原反應產(chǎn)生電信號，無需信號轉(zhuǎn)換方法。因此，檢測快速，儀器簡單。又由于實驗中采用AuNPs修飾電極，由于納米粒子的特殊性能，大大提高了電極表面的電子傳遞效率，提高了傳感器的靈敏度。該方法

8、對MG檢測的線性范圍是2.7×10-8molL-1到2.7×10-5molL-1，檢出限為3.0×10-9molL-1。
　　第六章電沉積膠體金修飾電極及其在醌氫醌檢測中的應用研究。首先采用直接電沉積法修飾電極，再通過電化學方法檢測醌氫醌(HQ)。直接在電極上進行電沉積法還原省去了制備金屬納米粒子的繁瑣操作步驟。而且電沉積法具有可控性好，反應條件較為溫和，制備時間短，且成本相對而言較為低廉的優(yōu)點。電沉積法修飾的電極，表面均勻且修飾