基于g-四鏈體構象變化的光學傳感新方法研究.pdf

1、生物傳感方法具有靈敏度和準確度高、選擇性好、檢測成本低和響應速度快等優(yōu)點，為生命科學研究以及發(fā)展提供了新的思路和技術支持，在生命科學、醫(yī)藥學和環(huán)境監(jiān)測等方面具有非常大的潛在應用價值。本論文就目前一些重要的生物分子、酶活性以及常見的重金屬離子為研究熱點，并結合生物傳感器易于構建和實現的特點，重點探討了怎樣提高檢測靈敏度、實際分析應用等問題?；贕-四鏈體結構互變的基本原理，發(fā)展了一些免標的光學檢測新方法用于凝血酶、AMP、重金屬銀離子、生

2、物硫醇的測定。與傳統(tǒng)的檢測方法相比，本論文中所構建的分析方法操作簡便、分析成本低廉且靈敏度高，同時還初步驗證了這些方法的實用性。具體內容如下:
　　在第2章中，我們發(fā)展了一種新型的基于G-四鏈體構象互變的免標光學傳感平臺用于對銀離子和生物硫醇類進行分析。硫黃素T(ThT)是一種水溶性的熒光染料，其本身的熒光強度極弱，但是當與G-四鏈體特異性結合后，會誘導其發(fā)出很強的熒光信號。當有銀離子存在時，銀離子與鳥嘌呤特異性結合，進而抑制G-

3、四鏈體結構的形成，ThT釋放，熒光信號減弱，隨著銀離子量的增加，熒光強度逐漸減弱，從而可以通過此方法定量檢測銀離子;然而，生物硫醇含有的巰基與銀離子有更強的絡合作用，當加入生物硫醇以后，鳥嘌呤與銀離子的結合能力弱于生物硫醇與銀離子的結合能力，體系中的鳥嘌呤被釋放，此時G-四鏈體結構恢復，熒光信號增強，其熒光強度的增加隨著生物硫醇量的增加而增強，進而可以通過此方法檢測生物硫醇。由于ThT與G-四鏈DNA結合，熒光強度明顯增強，而目標物的加

4、入會使得熒光出現明顯的變化。因此，該方法與傳統(tǒng)的檢測銀離子及生物硫醇的方法比較具有免標記、操作簡便、靈敏性高、特異性好、選擇性優(yōu)和低耗費等優(yōu)點，有潛力成為一個通用的平臺來檢測目標物。
　　在第3章中，基于氧化石墨烯(GO)平臺和核酸適配體(Aptamer)技術，發(fā)展了一種基于適配體探針-氧化石墨烯納米自組裝體平臺，用于免標記檢測生物分子。我們設計了一段含富G序列的核酸適配體探針，利用氧化石墨烯良好的吸附能力，將該探針吸附在其表面，

5、自組裝形成Aptamer-GO納米復合體。當目標分子與探針中的適配體部分特異性結合以后，促使核酸探針構象轉變并從氧化石墨烯表面脫離。而體系中的硫黃素T(ThT)誘導脫附的核酸探針中的富G序列形成G-四鏈體，導致熒光信號增強。該方法利用目標分子與其適配體特異性結合而導致構象變化以及ThT可促使G-四鏈體結構生成并嵌入其中釋放更強的熒光信號的特點，實現了對人α-凝血酶和單磷酸腺苷(AMP)兩種生物分子的免標記檢測。同時避免了因標記而導致的分