DNA納米材料生物探針的研制及其在DNA和細胞檢測中的應用.pdf

1、隨著分子生物學的發(fā)展，圍繞DNA這一生命遺傳物質的研究成為了生命科學和材料科學研究的熱點之一。DNA作為重要的生命遺傳物質，是遺傳信息的載體，具有貯存和傳遞信息的功能，研究DNA的結構和功能，可以從分子水平上了解生命現(xiàn)象的本質，解釋藥物的作用機理，在現(xiàn)代生命科學、醫(yī)學領域有重要的意義。同時DNA作為天然具有納米尺度的分子，已在DNA納米生物材料的制備中扮演了十分重要的角色，以 DNA為材料制備的DNA生物納米材料和納米結構不僅具有良好納

2、米效應并且具有很好的生物相容性，在生物學、功能材料學、傳感等領域具有很重要的應用價值。本論文以DNA生物納米材料(納米結構)的設計，制備，組裝為研究目標，并研究了其在新型DNA生物傳感器構建中的應用及其在細胞成像檢測方面的應用。具體主要內容分述如下：
　　 I．開展了以DNA為骨架的橋型三納米金結構的制備與研究。利用DNA與納米金的自組裝設計合成了新型橋型三納米金結構，這種納米結構采用兩條DNA鏈部分互補雜交形成DNA橋型結構，

3、同時將修飾了DNA的納米金與橋型DNA結構組裝，形成三端含有納米金而留有一端空位的結構，這種新型的納米結構由于有一端空位可以被應用到生物樣品的檢測中，并通過電鏡對納米結構進行了表征。
　　 II．制備了基于橋型三納米金探針的新型DNA生物傳感器，并研究了傳感器的性能。由于新型的橋型納米金結構的特殊結構，將其制備為橋型三納米金DNA生物條碼探針，此采用了生物條碼技術，不僅實現(xiàn)了信號擴增，還實現(xiàn)了一對一識別模式，創(chuàng)造性的構建了一對一

4、識別高靈敏度DNA生物傳感器，對目標DNA的檢測靈敏度可以達到53 aM。本文的研究有助于DNA材料與DNA傳感器的結合，研制新型的高靈敏度、高選擇性的DNA生物傳感器及DNA材料在其他生物檢測中的應用。
　　 III．提出了一種利用DNA功能材料修飾癌細胞膜表面的策略，該策略旨在在癌細胞表面構建一種DNA功能材料網絡，形象地說就是用DNA功能材料網絡將癌細胞包裹起來。這些DNA功能材料網絡主要由兩大部分組成，第一、多單元彈性D

5、NA聚合片段，包括癌細胞識別部分的細胞適體DNA，起連接作用的DNA連接鏈，用來形成線型聚DNA的DNA聚合單元。第二、DNA-CdTe QDS 即DNA-碲化鎘復合量子點。其中DNA-碲化鎘復合量子點可與結合到多單元彈性DNA聚合片段中使這些線型聚DNA之間再連接成網，同時引入的碲化鎘量子點使得合成的彈性DNA功能材料網絡具備熒光性能。我們在癌細胞表面合成這種DNA功能材料網絡，使得癌細胞被這種材料包裹且可以在熒光顯微鏡下觀測。最終通