基于DNA模板合成金屬納米簇及DNA核酶的非標(biāo)記檢測(cè)研究.pdf

1、金屬納米簇粒徑介于金屬原子與金屬納米顆粒間，因其具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，如光致發(fā)光性、良好的耐光性、生物相容性、超小尺寸、低毒性等，在疾病診斷、細(xì)胞成像、生物示蹤、環(huán)境檢測(cè)、生物傳感等方面具有廣闊的發(fā)展前景。銅納米簇因其價(jià)格便宜，具有與AuNCs和AgNCs相似的性能，成為近年來研究最熱的熒光納米材料。DNA核酶目前只能由指數(shù)富集系統(tǒng)化技術(shù)分離出來，DNA核酶具有切割活性、連接活性和自身修飾功能，它通過與具有獨(dú)特光電性質(zhì)的納米材料結(jié)合，

2、能開發(fā)出新的熒光、比色、表面增強(qiáng)拉曼光譜、電化學(xué)和光化學(xué)生物傳感器。本文利用富含T的單鏈DNA合成的銅納米簇和DNA核酶-環(huán)糊精穩(wěn)定體系構(gòu)建了用于檢測(cè)金屬離子的熒光分析檢測(cè)平臺(tái)，具體內(nèi)容如下:
　　第二章，利用Hg2+與DNA中胸腺嘧啶(T)結(jié)合的高度特異性和DNA銅納米簇的熒光增強(qiáng)性質(zhì)，構(gòu)建了一種簡(jiǎn)便靈敏檢測(cè)汞離子的新方法。當(dāng)Hg2+存在時(shí)，聚T單鏈DNA(P1)通過T-Hg2+-T特異性結(jié)合形成雙鏈DNA，Cu2+經(jīng)抗壞血酸鈉

3、還原后生成的中間體Cu+與雙鏈DNA螺旋結(jié)構(gòu)間的氫鍵部分有強(qiáng)的結(jié)合力，促使Cu0附著聚集在雙鏈DNA形成銅納米簇，體系熒光增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)汞離子的高靈敏檢測(cè)。體系熒光強(qiáng)度與Hg2+濃度的對(duì)數(shù)值成正比，對(duì)Hg2+檢測(cè)的線性范圍為1.0nmol·L-1～10μmol·L-1，檢出限達(dá)0.383nmol·L-1。本方法選擇性好，10倍于Hg2+濃度的其它金屬離子無明顯干擾，用于湖水樣品中Hg2+的檢測(cè)回收率達(dá)到97.2～106.6％，表明該傳感器

4、可用于環(huán)境水體中Hg2+的檢測(cè)。
　　第三章，仍以聚T單鏈DNA為模板合成的銅納米簇為研究對(duì)象，向該體系中引入鉛離子，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明鉛離子對(duì)ssDNA-CuNCs熒光有淬滅效應(yīng)，采用抗壞血酸鈉為還原劑，Cu0聚集在富含T的單鏈DNA上形成銅簇，產(chǎn)生熒光信號(hào)，當(dāng)有Pb2+存在情況下，Pb2+與形成熒光銅納米簇的中間體Cu+有嗜金屬相互作用，Cu+從單鏈DNAP1上脫離進(jìn)入水溶液，體系熒光降低，基于此，構(gòu)建了一種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單高靈敏綠色環(huán)保檢

5、測(cè)鉛離子的熒光傳感器，該傳感器在鉛離子濃度為10nmol·L-1-5mmol·L-1范圍內(nèi)呈良好的線性響應(yīng)關(guān)系，檢出限達(dá)4.0nmol·L-1，用標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)得其回收率為97.8％-105.5％，能適用于實(shí)際水樣中鉛離子的檢測(cè)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
　　第四章，利用環(huán)糊精的空腔結(jié)構(gòu)對(duì)DNA分子進(jìn)行增溶和包合，形成主客體包合物，增強(qiáng)體系的穩(wěn)定性能，設(shè)計(jì)了一種基于DNA核酶-環(huán)糊精的傳感體系，基于銅離子對(duì)DNA核酶的特異

6、性剪切，使得體系熒光隨之變化，銅離子濃度的對(duì)數(shù)與體系熒光強(qiáng)度值線性相關(guān)，在10nmol·L-1-200μmol·L-1范圍內(nèi)，其檢出限為6.54nmol·L-1.而環(huán)糊精的引入，銅離子濃度在10nmol·L-1-10μmol·L-1范圍內(nèi)與體系熒光強(qiáng)度有良好的Ⅱ向應(yīng)關(guān)系，檢出限為4.87nmol·L-1.與未加β-CD的檢測(cè)結(jié)果相比，雖然檢測(cè)范圍縮小，回歸曲線中的相對(duì)相關(guān)系數(shù)更高，檢出限也更低，檢測(cè)可靠度更高，更靈敏，能夠使體系熒光強(qiáng)度