核酸適體功能化的納米通道用于生物分子的分離分析研究.pdf

1、納米通道是一種納米尺度的孔狀或管狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)前研究主要涉及天然蛋白離子通道和人工合成的固態(tài)納米通道，其孔徑一般為0.1～100nm。納米通道技術(shù)作為納米生物技術(shù)研究的領(lǐng)域重要分支，因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，近年來在國際上得到廣泛關(guān)注，在基因測(cè)序、單分子分析、仿生離子通道設(shè)計(jì)和藥物裝載等研究中體現(xiàn)了獨(dú)特的優(yōu)越性。本文以納米通道的制備和修飾為基礎(chǔ)，研究了生物分子在功能化的納米通道內(nèi)的遷移特性，實(shí)現(xiàn)了生物分子的分離分析。
　　 核酸適體

2、是指經(jīng)體外篩選技術(shù)-SELEX(指數(shù)富集配體系統(tǒng)進(jìn)化)篩選出的能與蛋白質(zhì)、小分子和金屬離子等配體特異性結(jié)合的寡聚核苷酸DNA或RNA鏈。它對(duì)可結(jié)合的配體有嚴(yán)格的識(shí)別能力和高度的親和力，在生物傳感器、生物芯片以及靶向疾病診斷等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。生物物質(zhì)的分離分析常涉及氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、高效液相色譜、毛細(xì)管電泳和電色譜等方法。相對(duì)于這些傳統(tǒng)方法，應(yīng)用核酸適體修飾的納米通道對(duì)生物分子進(jìn)行分離分析的研究鮮有報(bào)道，因此

3、，本文開展以下幾個(gè)方面的研究工作：
　　 (1)以多孔聚碳酸酯膜為模板，采用無電化學(xué)沉積法制備了不同孔徑的金納米通道。討論了金納米通道制備和修飾的機(jī)理，研究了制備金納米通道的影響因素，并對(duì)納米通道進(jìn)行化學(xué)修飾和形貌表征，制備出了結(jié)構(gòu)可控、連續(xù)性好、重復(fù)度高、孔道易修飾的金納米通道陣列。
　　 (2)以制備的金納米通道膜為載體，用β-雌二醇核酸適體修飾金納米通道得到了對(duì)β-雌二醇具有選擇性的納米通道。利用這種特異性選擇，β

4、-雌二醇較容易通過修飾后的納米通道，而雌酮不容易通過。在一定程度上實(shí)現(xiàn)了二者的初步分離。
　　 (3)用溶菌酶核酸適體修飾金納米通道得到了對(duì)溶菌酶具有選擇性的金納米通道膜；同時(shí)，負(fù)電性的納米通道對(duì)其又具有電荷選擇性，利用這種雙重選擇性，研究了溶菌酶和牛血清白蛋白在功能化的納米通道內(nèi)遷移特性的差異并建立數(shù)學(xué)模型分析，為蛋白質(zhì)的分離分析提供一定理論依據(jù)。
　　 (4)研究以金納米通道為載體，用溶菌酶核酸適體修飾金納米通道膜，

5、得到了對(duì)溶菌酶具有選擇性的陣列金納米通道。研究了納米通道中阻抗變化和電流衰減并建立數(shù)學(xué)模型分析。根據(jù)電流降和溶菌酶濃度的函數(shù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)溶菌酶的無標(biāo)記檢測(cè)。
　　 在研究中利用納米通道分離分析技術(shù)，結(jié)合常規(guī)分析手段，探討了納米通道技術(shù)在生物分子分離和檢測(cè)方面的研究并取得了一定的結(jié)果，發(fā)展了一些簡單易行的生物分子分離分析方法，并對(duì)相關(guān)理論進(jìn)行討論。通過這些初步研究，豐富了納米通道技術(shù)，同時(shí)也為生物分子分離分析提供了新的思想和方法