胆固醇修饰的s-BLM对ss-DNA的电化学响应研究

论文摘要

具有生物膜结构和生物相容性的双分子层膜（BLMs）易于修饰,将适当的活性分子包埋进脂双分子层中应当能够赋予BLMs以相应的功能特征;胆固醇能调节BLMs的流动性和增加BLMs 的稳定性,所以胆固醇在BLMs 的含量对于基于有支撑的脂双分子层膜（supported BLM,s-BLM）的生物传感器十分重要。因此通过实验,研究了不同量的胆固醇对s-BLM 稳定性的影响,提出了一种新的形成有胆固醇修饰的s-BLM 的方法,并利用这种方法研究了一种生物膜电化学技术,基于表面稳定的由鸡蛋卵磷脂组成的BLMs,它对寡聚单链脱氧核糖核酸（ss-DNA）,即胸腺嘧啶脱氧核糖核酸二十核苷（Oligo d（T20））具有良好的响应。本文就是在研究不同量的胆固醇修饰s-BLM 的基础之上,通过其对ss-DNA 响应的分析,希望可能构建一种基于整合有ss-DNA 的s-BLM 生物传感器装置。本文的主要研究工作和结论如下: （1）研究了不同量的胆固醇对s-BLM稳定性的影响: 本文利用循环伏安法（CV）对比研究了不同量的胆固醇修饰成膜,对膜的稳定性的影响;结果表明,胆固醇与磷脂的摩尔比为1 ∶1 时,s-BLM的稳定性最好。（2）研究了s-BLM对连接有四氯荧光素（tetrachloro-fluorescein,TET）的Oligo d（T20）的响应: 将连接有TET的ss-DNA加入电解质溶液中,观察s-BLM对连接有TET的Oligo d（T20）的响应,结果发现,s-BLM对连接有TET的Oligo d（T20）的响应在大约14分钟出现,首先峰电流突然升高,然后逐步下降,最后趋于平稳。（3）研究了s-BLM 对连接有嵌二萘（pyrene）的Oligo d（T20）的响应: 将连接有pyrene 的ss-DNA 加入电解质溶液中,观察s-BLM 对连接有pyrene的Oligo d（T20）的响应,结果发现,s-BLM 对连接有pyrene 的Oligo d（T20）的响应在大约9 分钟出现,首先峰电流突然升高,然后逐步下降,最后趋于平稳。从s-BLM 对连接有pyrene 和TET 的Oligo d（T20）的响应比较来看,前者的响应时间比后者要快,峰电流值的变化要大。另外,研究发现,ss-DNA 修饰s-BLM,形成整合有ss-DNA 的s-BLM,s-BLM稳定性显著提高。（4）构建基于s-BLM 的微阵列传感器模型: 提出一个基于s-BLM 的微型阵列生物传感器模型,将s-BLM 与微电子技术和微加工技术相结合,可以实现对多目标进行同时检测。

论文目录

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 论文的选题及其研究意义

1.1.1 论文的选题

1.1.2 研究的目的和意义

1.2 国内外研究的现状

1.2.1 生物传感器的研究和发展

1.2.2 BLMs 的研究进展

1.3 本文研究的内容

1.4 本章小结

2 空针及未用胆固醇修饰的成膜

2.1 支撑BLM 的形成

2.1.1 主要的实验仪器设备及材料

2.1.2 支撑BLM 的制作

2.2 双分子层膜的循环伏安法（CV）

2.3 空针的CV 曲线图

2.4 未修饰膜的CV 曲线图

2.4.1 未修饰的s-BLM 的CV 典型曲线图

2.4.2 支撑BLM 的成膜过程

2.4.3 未修饰s-BLM 的CV 曲线图

2.4.4 未修饰s-BLM 的CV 曲线分析

2.5 本章小结

3 胆固醇对支撑双分子层膜稳定性的影响

3.1 s-BLM 的稳定性

3.1.1 胆固醇增加s-BLM 稳定性的作用机理

3.1.2 海藻糖增加s-BLM 稳定性的作用机理

3.2 用不同量的胆固醇修饰成膜的CV 曲线

3.3 支撑BLM 的稳定性分析

3.3.1 用不同量的胆固醇修饰成膜的CV 曲线分析

3.3.2 用不同量的胆固醇修饰成膜的电导曲线

3.3.3 不同量的胆固醇修饰成膜的电导曲线分析

3.4 本章小结

4 s-BLM 对ss-DNA 的响应研究

4.1 引言

4.2 s-BLM 对连接有TET 的Oligo d（T20）的响应

4.2.1 s-BLM 对连接有TET 的Oligo d（T20）响应的CV 曲线

4.2.2 加入连接有TET 的Oligo d（T20）后的峰电流变化图

4.2.3 连接有TET 的Oligo d（T20）前与后的电导曲线比较分析

4.3 s-BLM 对连接有pyrene 的Oligo d（T20）的响应

4.3.1 s-BLM 对连接有pyrene 的Oligo d（T20）响应的CV 曲线

4.3.2 加入连接有pyrene 的Oligo d（T20）后的峰电流变化

4.3.3 连接有pyrene 的Oligo d（T20）前与后的电导曲线比较分析

4.4 s-BLM 对连接有TET 和pyrene 的Oligo d（T20）的响应分析和比较

4.5 本章小结

5 基于s-BLM 的微型阵列传感器模型的建立

5.1 引言

5.2 基于s-BLM 的微型阵列生物传感器模型

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 论文的主要工作和结论

6.2 后续研究工作的展望

致谢

参考文献

附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录

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