基于納米材料和核酸探針的新型熒光生物傳感器.pdf

1、核酸和蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物在臨床檢驗診斷的許多方面有重要的應(yīng)用價值，如腫瘤早期診斷、感染性疾病診斷、產(chǎn)前診斷、療效觀察和個性化治療等。對生物標(biāo)志物的定性或定量檢測具有十分重要的意義。建立靈敏度高、特異性好、簡單快速、成本低廉的生物分子檢測方法是臨床檢驗診斷學(xué)領(lǐng)域重要的研究內(nèi)容。熒光生物傳感器將分子的識別過程轉(zhuǎn)化為熒光信號，具有靈敏、簡單、快速的特點，在生物分子檢測中應(yīng)用廣泛。隨著納米技術(shù)的迅速發(fā)展，具有獨特光學(xué)性質(zhì)的納米材料逐漸應(yīng)用于熒光生

2、物傳感技術(shù)，提升傳感器的性能，促進傳感器的發(fā)展。納米熒光生物傳感器由此產(chǎn)生并成為生物分子檢測技術(shù)發(fā)展的新方向。
　　本課題構(gòu)建了基于二硫化鎢和氧化石墨烯納米材料的兩種熒光生物傳感器分別檢測DNA和干擾素-γ（IFN-γ）分子。利用納米材料大的比表面積、對核酸分子良好的選擇吸附能力、高效的熒光猝滅效率，和肽核酸、適配體探針的高親和力、高特異性，實現(xiàn)對DNA和IFN-γ分子的熒光檢測。主要內(nèi)容如下：
　　第一章，以熒光標(biāo)記的肽核

3、酸為探針，二硫化鎢納米片為熒光猝滅劑和檢測平臺，建立了熒光生物傳感器，快速檢測 DNA分子。沒有互補DNA時，肽核酸探針吸附于二硫化鎢納米片表面，熒光被徹底猝滅。當(dāng)有互補DNA時，肽核酸探針與其雜交形成雙鏈，加入二硫化鎢納米片后不被吸附和熒光猝滅，熒光信號強度較高。根據(jù)熒光信號強度變化，定量檢測DNA分子，靈敏度高，特異性好。
　　第二章，以IFN-γ適配體為探針，結(jié)合核酸外切酶III的酶切循環(huán)放大反應(yīng)和氧化石墨烯的選擇結(jié)合能力和

4、熒光猝滅效應(yīng)，建立了基于酶切循環(huán)放大反應(yīng)的氧化石墨烯適配體熒光生物傳感器檢測IFN-γ分子。含有適配體序列的發(fā)夾探針 HP1與 IFN-γ分子反應(yīng)后，發(fā)夾結(jié)構(gòu)打開，伸出一段DNA單鏈，與HP2探針末端單鏈互補結(jié)合，觸發(fā)核酸外切酶III的水解反應(yīng)，HP2被水解，產(chǎn)生一條單鏈模板DNA。釋放的HP1單鏈部分與新的HP2探針末端雜交，介導(dǎo)酶水解反應(yīng)的發(fā)生，進入酶切循環(huán)反應(yīng)，產(chǎn)生大量模板DNA。熒光標(biāo)記的單鏈探針與模板DNA雜交成雙鏈DNA后，