新型功能復合探針的設計及應用.pdf

1、共軛聚合物具有光捕獲能力，可用來放大熒光傳感信號，提高檢測靈敏度。以共軛聚合物作為生物傳感元件，在生物分子(如核酸、蛋白質(zhì))高靈敏檢測以及醫(yī)療診斷等方面的研究越來越受到人們的關注。本論文圍繞共軛聚合物特殊的光電性質(zhì)，設計、合成了一種新型的功能復合探針，并圍繞它在生物檢測中的應用，開展了以下幾方面工作：
　　1.設計、合成了一種新型功能復合探針 CF-c-DNA，研究了其在水溶液中的光學性質(zhì)與聚集狀態(tài)的關系。研究結(jié)果表明核酸(DNA

2、)在探針所占的比例越大，探針親水性越強，在水溶液中以分散狀態(tài)存在，其熒光釋放。
　　2.發(fā)展了一種基于功能復合探針CF-c-DNA親/疏水性質(zhì)可調(diào)控的癌癥檢測方法，該方法克服了金標法(Telomerase Repeat Amplification Protocol,TRAP)的缺點。在該檢測方法中，端粒酶引物與聚芴共價鍵結(jié)合，在端粒酶和dNTPs同時存在時，探針CF-c-DNA以(TTAGGG)n重復片段擴增。DNA在該探針中所占

3、的比例增加，探針的親水性增強，在水溶液中以分散狀態(tài)存在，其熒光釋放，以此成功實現(xiàn)對端粒酶活性的分析。本方法不僅檢測靈敏度高，而且還可以應用于臨床膀胱癌患者尿液中癌細胞端粒酶活性的檢測。
　　3.發(fā)展了一種基于功能復合探針 CF-c-DNA的聚集熒光猝滅(aggregation-caused quenching,ACQ)性質(zhì)的汞離子(Hg2+)檢測方法。在有Hg2+存在時，兩個或多個探針中的堿基 T與 Hg2+形成 T-Hg2+-T

4、二級結(jié)構(gòu)，探針在水溶液中以聚集狀態(tài)存在，其熒光自猝滅。該方法對汞離子檢測靈敏度高、成本低、簡便靈巧，從而有望應用于環(huán)境污染監(jiān)測。
　　4.發(fā)展了一種基于功能復合探針CF-c-DNA親/疏水性質(zhì)可調(diào)控的核酸或生物小分子的檢測方法。該探針與其互補的 DNA序列雜化成雙鏈 DNA后，DNA在雙鏈中所占的比例增加，探針的親水性增強，在水溶液中以分散狀態(tài)存在，其熒光釋放。ATP也可以與探針形成穩(wěn)定的復合物，增加 DNA在探針中所占的比例，從

5、而可以被檢測。根據(jù)探針聚集態(tài)的變化所導致的熒光信號變化，可以簡單、快速的檢測DNA或ATP。
　　5.設計合成了一種由金屬有機框架材料(MOFs)與 DNA四面體自組裝形成的新型金屬有機框架(MOFs)/DNA復合材料。通過熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)、石英晶體微天平(QCM)、透射電鏡(TEM)等表征手段，證實 DNA四面體在 MOFs中的成功組裝。研究結(jié)果表明這種設計策略可以大大提高 DNA四面體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有望應用于基因信