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構，當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。納米通道技術作為納米生物技術研究的領域重要分支，因其獨特的結構和理化性質，近年來在國際上得到廣泛關注，在基因測序、單分子分析、仿生離子通道設計和藥物裝載等研究中體現(xiàn)了獨特的優(yōu)越性。本文以納米通道的制備和修飾為基礎，研究了生物分子在功能化的納米通道內的遷移特性，實現(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-SELEX(指數(shù)富集配體系統(tǒng)進化)篩選出的能與蛋白質、小分子和金屬離子等配體特異性結合的寡聚核苷酸DNA或RNA鏈。它對可結合的配體有嚴格的識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用前景。生物物質的分離分析常涉及氣相色譜-質譜聯(lián)用、液相色譜-質譜聯(lián)用、高效液相色譜、毛細管電泳和電色譜等方法。相對于這些傳統(tǒng)方法，應用核酸適體修飾的納米通道對生物分子進行分離分析的研究鮮有報道，因此

3、，本文開展以下幾個方面的研究工作：
　　 (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理，研究了制備金納米通道的影響因素，并對納米通道進行化學修飾和形貌表征，制備出了結構可控、連續(xù)性好、重復度高、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溶菌酶具有選擇性的金納米通道膜；同時，負電性的納米通道對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遷移特性的差異并建立數(shù)學模型分析，為蛋白質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)學模型分析。根據(jù)電流降和溶菌酶濃度的函數(shù)關系，實現(xiàn)了對溶菌酶的無標記檢測。
　　 在研究中利用納米通道分離分析技術，結合常規(guī)分析手段，探討了納米通道技術在生物分子分離和檢測方面的研究并取得了一定的結果，發(fā)展了一些簡單易行的生物分子分離分析方法，并對相關理論進行討論。通過這些初步研究，豐富了納米通道技術，同時也為生物分子分離分析提供了新的思想和方法