肽核酸型SPR基因芯片檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、很多的生物分子反應(yīng)可在介質(zhì)的接觸面上進(jìn)行，SPR（Surface Plasmon Resonance）就是這樣一種檢測技術(shù)，它可以高靈敏的實(shí)時檢測生物分子反應(yīng)并且無需標(biāo)記，SPR成像技術(shù)為監(jiān)測傳感器表面較大區(qū)域的吸附反應(yīng)提供了手段。 肽核酸（Peptide Nucleic Acid，PNA）是借助計算機(jī)的輔助設(shè)計出的一種人工合成的DNA的模擬物。肽核酸(PNA)以N-(2-氨基乙基)甘氨酸替代DNA分子中的磷酸戊糖骨架。它能特異

2、性地識別與DNA、RNA所形成的雜交體。PNA-DNA、PNA-RNA的穩(wěn)定性要比相應(yīng)的DNA-DNA、DNA-RNA高，而且PNA識別單堿基的能力強(qiáng)于DNA和RNA，使之在微陣列，有著廣泛的應(yīng)用前景。這非常符合臨床檢測的實(shí)際需要，可能會成為未來基因芯片探針的主要雜交模式。 納米直徑的金顆粒用于生命科學(xué)研究中的示蹤技術(shù)已有較長的歷史，由于其獨(dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì)及生物相容性，近年來更是在芯片檢測技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用，特別是用不具

3、備吸附能力的納米金作為信號報告分子則被認(rèn)為是芯片檢測中的一個重要進(jìn)展。 本文由國家自然科學(xué)基金資助，研究目的是設(shè)計出高通量的SPR檢測系統(tǒng)。這里先給出了表面等離子體波的理論分析，敘述了肽核酸和納米金的性質(zhì)與應(yīng)用。 本文根據(jù)SPR成像方法描述了高通量技術(shù)及其發(fā)展，并以此來研究PNA和DNA的雜交。在該實(shí)驗(yàn)中，PNA被固定在納米金膜表面。開發(fā)自制的SPR檢測系統(tǒng)來研究PNA和DNA的反應(yīng)具有重要意義。 自制的高通量S

4、PR檢測系統(tǒng)包括光學(xué)單元，傳感單元，流通單元，圖像采集與處理單元四個主要部分。采用角度調(diào)制方式，具有靈活的角度可變性，滿足較大的測量范圍?？赏ㄟ^光線擴(kuò)束的方法實(shí)現(xiàn)。 本文給出了流通系統(tǒng)的設(shè)計方法，可通過蠕動泵、六通閥及測量池實(shí)現(xiàn)。 CCD面陣檢測器、圖像采集卡、圖像采集軟件構(gòu)成了采集單元，圖像處理軟件可實(shí)現(xiàn)圖像的存儲、顯示、處理功能。圖像預(yù)處理、圖像網(wǎng)格半自動劃分或自動劃分是基因芯片數(shù)據(jù)處理前的重要步驟。根據(jù)方向性信息測