基于水溶性共軛聚合物的高靈敏度蛋白質生物傳感器研究.pdf

1、近年來，水溶性共軛聚合物由于其特有的光學信號放大作用，在化學和生物傳感器領域作為一種優(yōu)良的信號傳導體而受到廣泛的關注。本論文以水溶性共軛聚合物作為傳感材料設計具有高靈敏度、選擇性和穩(wěn)定性的光學生物傳感器，實現(xiàn)了對生物體內重要生物大分子蛋白質的檢測。
　　首先，以陽離子共軛聚合物（CCP）/DNA/蛋白質超分子體系作為研究平臺，構建了基于CCP的熒光共振能量轉移（FRET）傳感機制的DNA結合蛋白（DBP）光學檢測方法。由于DNA結

2、合蛋白能與熒光素標記的特異性DNA結合形成的“DNA/蛋白質”復合物可以阻擋核酸外切酶III的外切反應，因此在加入CCP后能與熒光素產(chǎn)生較高的FRET效率；相反，沒有結合DNA結合蛋白的DNA將被酶切，含熒光素的DNA片段遠離CCP，兩者之的FRET效率較低。通過此平臺，分別實現(xiàn)了轉錄因子NF-?B和Sp1在復雜體系中（如HeLa細胞核提取物）的高靈敏度檢測。該方法不僅選擇性高、簡便快速，而且具有較高的可重復性。理論上講，通過設計不同序

3、列的DNA探針，有望實現(xiàn)對所有DNA結合蛋白的檢測，這為此類蛋白的檢測以及與之相關的腫瘤等疾病診斷提供了新的分析模式。
　　其次，通過設計不同結構的核酸探針，構建了基于CCP/DNA/熒光染料/NF-?B超分子體系的無標記型NF-?B生物傳感器。由于熒光染料SG只能嵌入到雙鏈DNA中去，當NF-?B與序列特異性的DNA相互結合能防止核酸外切酶III的外切反應，因而能夠保留完整的雙鏈結構，加入CCP后能與SG產(chǎn)生較高的FRET效率；

4、而不含NF-?B的DNA會被核酸外切酶III外切成DNA片段，SG不能有效的嵌入到DNA片段中，加入CCP后只有較低的FRET效率。通過觀測CCP與SG之間不同程度的FRET效率便可以高效的檢測NF-?B。該方法無需標記且靈敏度超高，在水相中對NF-?B檢測限能夠達到0.1nM，對HeLa細胞核提取物的檢測達到了1×10-6μg/μL，與目前報道的同類方法相比，靈敏度提高了104倍。
　　此外，本論文基于水溶性氧化石墨烯（WSGO