腺苷等重要生命物質(zhì)檢測(cè)的新方法研究.pdf

1、腺苷、核酸以及過(guò)氧化氫等維系生命活動(dòng)重要物質(zhì)的分析檢測(cè)對(duì)人類意義重大。目前以腺苷、核酸以及過(guò)氧化氫為研究對(duì)象的檢測(cè)方法大體分為界面檢測(cè)和均相檢測(cè)兩類。本文將兩類分析方法中的電化學(xué)生物傳感技術(shù)及光度檢測(cè)技術(shù)作為開(kāi)拓領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易實(shí)用、快速準(zhǔn)確、高靈敏和低成本等高效性能為目標(biāo)，利用納米材料及適配子的高新研究成果，完成了如下四項(xiàng)研究工作，為分析檢測(cè)方法的開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新作出積極貢獻(xiàn)。 1. 核酸適配子是對(duì)其靶分子有強(qiáng)親合力和高選擇性的核酸

2、序列。靶分子的引入，使適配子原本形成的DNA/DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)镈NA/耙分子的復(fù)合物結(jié)構(gòu)。利用適配子的這種構(gòu)型轉(zhuǎn)換機(jī)制，研制了一種用于高靈敏檢測(cè)腺苷的可再生型電化學(xué)傳感器【第2章】。首先在金電極表面修飾酪胺聚合膜和納米金層，再通過(guò)硫-金鍵的強(qiáng)親合力將巰基衍生的固定探針組裝在電極表面；特異性識(shí)別腺苷的二茂鐵-適配子探針與固定探針雜交后即完成傳感器的制備。腺苷的存在使二茂鐵標(biāo)記的適配子探針從電極表面脫落而導(dǎo)致氧化還原峰電流下降。峰電

3、流的降低幅度與腺苷含量成正比。本傳感界面可提供較寬的線性響應(yīng)范圍和較低的檢測(cè)下限，此外，還具有高選擇性，良好的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性及再生性等優(yōu)點(diǎn)?；厥赵囼?yàn)證實(shí)了此電化學(xué)傳感系統(tǒng)用于腺苷檢測(cè)的可行性。 2. 富G（鳥(niǎo)嘌呤）DNA序列常通過(guò)基于Hoogsteen 氫鍵的G四聯(lián)體形成四股螺旋，部分金屬離子對(duì)這種結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定作用，為此富G DNA-納米金與普通DNA-納米金具有不同的穩(wěn)定性。我們考察了末端堿基為四個(gè)鳥(niǎo)嘌呤的27個(gè)堿基 DNA序

4、列修飾的金納米顆粒的聚集行為，即富G核酸功能化金納米顆粒（富G DNA-GNPs）的穩(wěn)定性研究【第3章】。在結(jié)合前人研究成果的基礎(chǔ)上，指出通過(guò)調(diào)節(jié)富G DNA序列的長(zhǎng)度，可獲得較高離子強(qiáng)度下穩(wěn)定存在的富G DNA-GNPs。富G DNA-GNPs聚集行為可控性的發(fā)現(xiàn)為DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)在DNA 分析和疾病診斷方面的應(yīng)用注入了新的活力。 3. 本研究發(fā)現(xiàn)5'-單磷酸腺苷(AMP)，一種帶負(fù)電荷分子，可導(dǎo)致納米金發(fā)生強(qiáng)烈團(tuán)聚。據(jù)此研發(fā)出

5、一種基于碎片誘導(dǎo)納米金聚集用于核酸內(nèi)切酶活性及核酸序列的均相非標(biāo)記光度檢測(cè)技術(shù)【第4章】。此光度技術(shù)在核酸酶活性的檢測(cè)上顯示出簡(jiǎn)易、快速、可靠及低耗的優(yōu)勢(shì)且無(wú)需化學(xué)修飾，無(wú)需額外第三條DNA序列，也無(wú)需信號(hào)放大步驟；將光度技術(shù)用于DNA 序列檢測(cè)，通過(guò)目視比色法和UV/vis 分光光度法，均獲得優(yōu)異的響應(yīng)性能（如靈敏度，選擇性和線性范圍）。這些初步應(yīng)用及實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分展示了DNA序列內(nèi)切碎片吸附引起納米金強(qiáng)烈聚集的發(fā)現(xiàn)在核酸酶活性、基因序

6、列檢測(cè)等生物分析領(lǐng)域里誘人的應(yīng)用前景。 4. 利用納米金的比表面積大、表面活性中心多、催化效率高、吸附能力強(qiáng)、生物相容性及導(dǎo)電性好等優(yōu)異性能，研制了一種新型的第三代過(guò)氧化氫生物傳感器【第5章】。首先采用納米金吸附辣根過(guò)氧化物酶（HRP），并利用Con A 與糖蛋白間的特異性識(shí)別作用，將Con A 和酶表面的麥芽糖殘基結(jié)合來(lái)進(jìn)行酶膜的組裝，借助納米金的催化性能實(shí)現(xiàn)了HRP 酶的直接電化學(xué)。此傳感器測(cè)定H2O2 的線性范圍為5.0