基于金銅納米材料的生物傳感新方法的研究.pdf

1、納米材料由于其特殊結(jié)構(gòu)而擁有一系列獨(dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì)。金納米顆粒由于其獨(dú)特的化學(xué)與物理性質(zhì)使得其適用于設(shè)計(jì)新產(chǎn)品和改進(jìn)傳感設(shè)備，尤其適用于電化學(xué)傳感器和光學(xué)傳感器的改良。金納米顆粒因其具有大的比表面積和大的表面能，使得其在設(shè)計(jì)生物傳感中用于固定生物分子方面扮演著非常重要的角色。
　　在納米材料的最新進(jìn)展中出現(xiàn)了一類新的熒光標(biāo)記物，這類用于生物識(shí)別的新的熒光標(biāo)記物就是熒光貴金屬納米簇。這類貴金屬納米簇包括金納米簇，銀納米簇和銅納米

2、簇等。這類貴金屬納米簇的發(fā)射波長(zhǎng)可以通過(guò)改變貴金屬納米簇的激發(fā)波長(zhǎng)來(lái)進(jìn)行調(diào)控。同時(shí)，高質(zhì)量的納米簇相比較于有機(jī)染料，擁有更好的生物兼容性和穩(wěn)定性，且不易發(fā)生光漂白現(xiàn)象。在此，我們主要對(duì)于納米材料中的金納米顆粒和銅納米簇進(jìn)行研究。
　　在本論文中，為了改善生物傳感器的穩(wěn)定性和靈敏性，我們基于金納米顆粒和銅納米簇發(fā)展了一系列的光電化學(xué)傳感器。其具體內(nèi)容如下:
　　(1)本章中，我們基于金納米顆粒和端粒酶延伸反應(yīng)雙重信號(hào)放大構(gòu)建了

3、一種新穎的電化學(xué)免疫傳感器用于人類免疫球蛋白G的檢測(cè)。該種免疫傳感器是基于電極表面形成的非均相“三明治”夾心結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在檢測(cè)分析中，其中羊抗人免疫球蛋白G和端粒酶引物P1共修飾的金納米復(fù)合物既作為二抗用于結(jié)合目標(biāo)抗原，同時(shí)還用于端粒酶的延伸反應(yīng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的二重放大。在金納米復(fù)合物發(fā)生延伸反應(yīng)后，延伸反應(yīng)產(chǎn)生的延伸產(chǎn)物緊接著同生物素化的探針P2發(fā)生雜交。而后，抗生蛋白璉菌素-堿性磷酸酶被結(jié)合于其上。在堿性磷酸酶的催化作用下，電極表面發(fā)生

4、銀沉積反應(yīng)。通過(guò)線性掃描伏安法檢測(cè)銀的電化學(xué)信號(hào)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)人類免疫球蛋白G的定量分析。該種電化學(xué)免疫傳感方法的線性檢測(cè)范圍為0.1-100μgmL-1，檢測(cè)下限為0.02μgmL-1。
　　(2)本章基于金納米顆粒和端粒酶延伸反應(yīng)發(fā)展了一種電化學(xué)DNA傳感方法。這個(gè)DNA傳感器是基于一個(gè)“三明治”結(jié)構(gòu)而構(gòu)建的，這樣一個(gè)“三明治”是由固定在電極上的DNA捕獲探針，S1-R1-AuNP復(fù)合物以及側(cè)面的目標(biāo)DNA序列所構(gòu)成。端粒酶延

5、伸反應(yīng)后，生物素化的探針P2同延伸產(chǎn)物發(fā)生雜交。而后，抗生蛋白璉菌素-堿性磷酸酶通過(guò)生物素-親和素的特異性結(jié)合使得其被結(jié)合于電極表面。在堿性磷酸酶的催化作用下，電極表面發(fā)生銀沉積反應(yīng)。通過(guò)線性掃描伏安法檢測(cè)銀的電化學(xué)信號(hào)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)DNA的定量分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，我們構(gòu)建的這種方法擁有良好的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性和可重用性。
　　(3)根據(jù)王柯敏老師實(shí)驗(yàn)組的報(bào)導(dǎo)，聚T單鏈DNA可作為制備銅納米簇的有效模板。在本章中，我們基于聚T單鏈