基于G-四鏈體和氧化石墨烯衍生物的生物傳感的設計.pdf

1、 南開大學學位論文使用授權書 本人完全了解《南開大學關于研究生學位論文收藏和利用管理辦法》關于南開大學(簡稱“學?！?研究生學位論文收藏和利用的管理規(guī)定，同意向南開大學提交本人的學位論文電子版及相應的紙質本，并委托印刷存檔論文。 本人了解南開大學擁有在《中華人民共和國著作權法》規(guī)定范圍內的學位論文使用權，同意在以下幾方面向學校授權。即： 1.學校將學位論文編入《南開大學博碩士學位論文全文數據庫》，并作為資料在學校圖書館等場所提供閱覽，在

2、校園網上提供論文目錄檢索、文摘以及論文全文瀏覽、下載等信息服務； 2.學校可以采用影印、縮印或其他復制手段保存學位論文；學校根據規(guī)定向教育部指定的收藏和存檔單位提交學位論文； 3.非公開學位論文在解密后的使用權同公開論文。 4.同意學校將本人向有關電子出版單位授權的學位論文(含電子版和授權書)轉交相關授權單位。 本人承諾：本人的學位論文是在南開大學學習期間創(chuàng)作完成的作品，并已通過論文答辯；提交的學位論文電子版與紙質本論文的內容一致，如因

3、不同造成不良后果由本人自負。本人簽署本授權書一份，交圖書館留存。 學位論文作者暨授權人(親筆)簽字：張琦 2015 年 5 月 27 日 南開大學研究生學位論文作者信息 論 文 題 目 論 文 題 目 基于 基于 G-四鏈體和氧化石墨烯衍生物的生物傳感的設計 四鏈體和氧化石墨烯衍生物的生物傳感的設計 姓 名 姓 名 張琦 張琦 學號 學號 1120120189 1120120189 答 辯 日 期 答 辯 日 期 2 0 1 5

4、 2 0 1 5 年 5 月 2 6 2 6 日 論 文 類 別 論 文 類 別 博士 博士 ? 學歷碩士 學歷碩士 □ 專業(yè)學位碩士 專業(yè)學位碩士 □ 同等學力碩士 同等學力碩士 □ 劃 √ 選 擇 選 擇 學院 學院(單位 單位) 化學學院 化學學院 學科 學科/專業(yè) 專業(yè)(專業(yè)學位 專業(yè)學位)名稱 名稱 分析化學 分析化學 聯(lián) 系 電 話 聯(lián) 系 電 話 電 子 郵 箱 電 子 郵 箱 xiaoyan

5、wo1987@126.com xiaoyanwo1987@126.com 通信地址 通信地址(郵編 郵編)：天津市衛(wèi)津路 天津市衛(wèi)津路 94 94 號南開大學化學學院化學南樓 號南開大學化學學院化學南樓 616 616（300071 300071） 非公開論文編號 非公開論文編號 無 備注 備注 無 注：本授權書適用我校授予的所有博士、碩士的學位論文。由作者填寫一份并簽字后交校圖書館，如已批準為非公開學位論文，須附批準通過的《南開

6、大學研究生申請非公開學位論文審批表》和“非公開學位論文標注說明”頁。 摘要 I 摘要 摘要 本論文致力于結合新興的石墨烯衍生物和 G-四鏈體，利用光學檢測法建立多種生物傳感器用于金屬離子的檢測，核酸酶活性的檢測，氨基酸的檢測，另外還研究了四苯乙烯衍生物與 G-四鏈體的相互作用。所有研究的具體內容如下所述： 第一章，詳細介紹了 G-四鏈體在生物傳感和生物探針的應用，并介紹了石墨烯的衍生物的制備方法以及在生物傳感方面的研究進展。簡要敘述了本

7、論文的選題思路和研究內容。 在第二章中，我們發(fā)展了一種無標記的金屬離子傳感器，基于雙 DNA 酶：G-四鏈體-Hemin DNA 酶和 DNA 金屬離子切割酶的傳感器用于高靈敏和高選擇性的檢測 Cu2+和 Hg2+。在這個設計中，DNA 金屬離子切割酶的底物鏈設計成一個分子內的莖-環(huán)結構，將富 G 序列引入底物鏈，包埋在莖-環(huán)結構的莖部，因此不能形成具有催化活性的 DNA 酶。加入金屬離子后，DNA 金屬離子切割酶的底物鏈在特定位點切割

8、，富 G 序列釋放出來，繼而形成具有催化活性的 G-四鏈體-Hemin DNA 酶。在沒有金屬離子存在時，體系處于自淬滅狀態(tài)，不能形成G-四鏈體-Hemin DNA 酶，因此背景較低。更重要的是，這種雙 DNA 酶的傳感系統(tǒng)提供了兩個信號擴增步驟：第一，由于一個檢測的金屬離子能夠參與多個底物鏈的切割，釋放多條 G-四鏈體，從而完成具有催化活性的 G-四鏈體-Hemin DNA 酶的富集。第二，得到的 G-四鏈體-Hemin DNA 酶能

9、催化 H2O2 氧化 ABTS的反應，實現(xiàn)檢測信號的放大。經過兩次信號擴增后，傳感器能達到很高的靈敏度。我們設計了 Cu2+和 Hg2+的傳感器，這樣的傳感器能高靈敏和高選擇性的檢測 Cu2+和 Hg2+，得到的 Cu2+和 Hg2+的檢出限都是 4 nM。同樣的，我們可以通過替換金屬離子特異性切割酶的序列或者可以通過 DNA 與金屬離子的配位絡合作用來實現(xiàn)其它金屬離子的檢測。 在第三章中，我們研究了兩種四苯乙烯衍生物（TPE）與 G-