导读:本文包含了逻辑探针论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:DNA叁棱柱,DNA纳米机器,ATP,逻辑门
逻辑探针论文文献综述
郑小芳[1]（2017）在《基于DNA叁棱柱纳米探针的生物传感及分子逻辑计算研究》一文中研究指出DNA纳米结构具有精确可控性和高度可寻址性,良好的生物相容性和稳定性,较高的细胞膜渗透性和可控的靶向释放能力,在生物传感、细胞成像、药物运输、引导脂质体和蛋白质等新纳米材料合成方面得到广泛应用。本论文基于DNA叁棱柱构建了两种功能性DNA纳米结构,并用于生物学研究。主要的研究内容概括如下:(1)基于DNA单链砖块自组装策略,我们采用最少的DNA链组装了一个结构高度对称、具有多个结合位点的叁维DNA叁棱柱纳米结构。采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术表征了 DNA叁棱柱的自组装过程,动态光散射(DLS)测量DNA叁棱柱的尺寸为(16.0±2.0)nm,原子力显微镜(AFM)扫描分析其高度为(1.3±0..3)nm。同时,DNA叁棱柱在胎牛血清(10%FBS)中6h仍能保持其结构的完整性,表明该DNA叁棱柱纳米结构具有很好的生物稳定性,有望用于复杂的生物微环境中。(2)基于裂开型的核酸适配体和DNA叁棱柱,我们构建了一种DNA叁棱柱纳米探针用于活细胞内ATP检测。在ATP浓度为0.03-2 mM的范围内荧光发射强度的比值(FA/FD)与ATP浓度呈线性关系,该纳米探针对ATP有很高的选择性。DNA叁棱柱较高的抗酶降解能力和良好的生物相容性,使DNA叁棱柱纳米探针有很高的细胞渗透性。同时,细胞内成像表明DNATP纳米探针能够有效地检测ATP并能够监测细胞内ATP的浓度变化。更重要的是使用裂开型的核酸适配体和FRET“off-on”的成像机制能够有效地避免假阳信号的干扰。(3)我们构建了一种3D DNA-Iogic gateTP的纳米机器,它不仅可以双特异性识别细胞膜表面过表达的生物标志物,还可以在靶标细胞表面执行“AND”布尔逻辑操作,输出“CN”信号。相比于高分散的双链DNA(dsDNA)分子回路,3D DNA-logicgateTP纳米机器呈现出更好的分子识别能力和分子靶向能力。(本文来源于《湖南大学》期刊2017-12-01）
夏爽[2]（2017）在《靶向到内质网的Three-input“AND型”逻辑门荧光探针的设计、合成及对次氯酸根的比例成像》一文中研究指出在生物体不同的生命活动中,会自发产生适量的活性氧,诸如神经传递中的信号转换,免疫系统控制,细胞正常生长,机体生命化合物的合成与新陈代谢等生命活动,活性氧都发挥了极为重要的作用。而当机体内活性氧过量产生时,活性氧就会造成细胞的损坏,甚至凋亡,以及其他机体的氧化损伤。经过研究表明,人体内活性氧(ROS)是导致各种疾病产生的主要因素。而次氯酸是活性氧中含量最多并且氧化性强的一种,在机体内大部分的次氯酸会分解成次氯酸根(ClO-),因此,如何对细胞中特别是活细胞器内的次氯酸根(ClO-)的实时监测,已逐渐成为有机化学和化学生物学研究领域中极其挑战性的课题之一。近年来,荧光探针分子也经常被应用于化学传感器和分子逻辑门中。分子逻辑门是将传统上的集成电路功能实现在分子尺度上的一门新兴科学。传统意义上,以硅为材料的半导体的逻辑运算(也称为布尔运算)是通过电压的变化来实现的,超分子化学上的逻辑运算是通过客体与主体之间的相互作用、相对应的光谱信号变化,与逻辑计算过程中的输入和输出一一相对应。而荧光探针的逻辑运算是利用以化学方法合成的荧光染料作为荧光探针分子,利用荧光探针分子中的官能团对某一种物质的特定识别原理,来实现对特定物质的检测。我们设计合成了靶向到内质网的Three-input“AND型”逻辑门荧光探针NPA-CN。探针分子是以6-溴-2-萘酚为发光团及骨架,在分子结构中引入N-乙基酰胺键,以及一个强的吸电子基团丙二腈,构成了荧光分子逻辑门NPA-CN。在NPA-CN探针分子中,由于丙二腈的强吸电子和酰胺键的推电子作用,使分子中存在“推-拉”电子体系。研究发现,当环境中同时存在水、次氯酸根、和OH-时,官能团丙二腈会被氧化为醛基,既生成分子NPA-CHO。探针分子NPA-CN还具有高光稳定性,细胞低的毒性,以及良好的选择性。因此该分子探针可以成功的应用于活细胞成像以及活体成像。当荧光分子NPA-CN应用于生物成像,利用激光共聚焦显微成像技术,细胞中同时存在水、次氯酸根、和OH-时,该探针分子会发生明显的光谱变化,长波长(583 nm)荧光强度减弱,短波长(499 nm)的荧光强度增强。但是,当叁输入改成单输入或者双输入时,短波长(499 nm)和长波长(583 nm)的荧光都没有明显变化,通过与商业内质网染料(ER-Tracker Red)细胞共定位成像对比,NPA-CN在糙面内质网上成像。同时在活体成像中,该探针分子可以很好用于斑马鱼的成像分析。在本工作中,通过引入新的检测机制,构建了一系列逻辑门分子探针体系,实现了NPA-CN探针分子对次氯酸根的检测。本工作报道的探针分子为监测相关疾病中内源性次氯酸根提供了一个潜在的可能。(本文来源于《河南师范大学》期刊2017-05-01）
霍燕芳,孔德明[3]（2016）在《pH敏感的水溶性阳离子卟啉类G-四链体光学探针及其在pH传感和DNA分子逻辑门中的应用》一文中研究指出设计并合成了一种水溶性的阳离子卟啉衍生物5,10,15,20-四-{4-[3-(1-甲基-1-哌啶基)丙氧基]苯基}卟啉(TMPipPrOPP),并在分子拥挤条件环境下考察了它对不同构型DNA的光学响应。酸性条件下,TMPipPrOPP通过π-π堆积和静电相协同的方式与G-四链体结合形成稳定的TMPipPrOPP/G-四链体复合物,并产生明显的紫外和荧光信号响应;而在中性和碱性条件下,TMPipPrOPP/G-四链体复合物被破坏,光学信号消失。该复合物的形成与破坏可通过反复调控pH可逆进行(图1)。对于单链、双链和i-motif结构的DNA而言,在pH=5~8.5范围内均不产生光学响应。利用以上发现,设计了比色和荧光双比率的pH传感平台,并构建了AND,NAND,OR,NOR,INHIBIT和IMPLICATION等六种光学双输出的DNA分子逻辑门。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第四分会：生物分析和生物传感》期刊2016-07-01）
吴福勇,余梅,牟兰,曾晞,王瑞晓[4]（2016）在《硫杂杯[4]荧光探针的离子识别及分子逻辑门研究》一文中研究指出以硫杂杯[4]芳烃为母体,在其1,3-位连接羟乙基邻苯二甲酰亚胺,2,4-位以叁氮唑为连接基,将苄基引入硫杂杯[4]芳烃的下沿,得到硫杂杯[4]-邻苯二甲酰亚胺衍生物荧光探针(s1)。探针s1发射强烈荧光,在CH_3CN介质中的相对荧光量子产率为0.43。在DMF/H_2O介质中,以310nm为激发波长,Fe~(3+)能选择性猝灭探针s1在390nm处的荧光;在CH_3CN介质中,以245nm为激发波长,I~-能选择性猝灭探针s1在310nm处的荧光,光谱滴定和等温滴定量热均测出探针s1与Fe~(3+)或与I~-形成1∶1配合物,结合常数均达105。结合自由能表明配合为自发过程。荧光猝灭检测Fe~(3+)和I~-的浓度线性范围分别为1.0×10~(-7)~1.6×10~(-4) mol·L~(-1)和1.0×10~(-7)~8.5×10~(-5) mol·L~(-1),检测限分别为2.30×10~(-8) mol·L~(-1)和1.17×10~(-8) mol·L~(-1)。同时,利用识别和竞争配合作用,控制Fe~(3+)和F~-的输入使探针s1发射荧光或荧光猝灭,构建了分子水平上的逻辑电路。红外光谱推测探针s1分子中叁氮唑基的氮原子参与了识别Fe~(3+)的配位,而探针s1分子中叁氮唑环上的芳氢与I~-形成氢键而实现识别。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2016年01期）
贾晓强[5]（2015）在《新型纳米金探针的构建及其在核酸检测和逻辑门中的应用》一文中研究指出金纳米粒子具有良好的生物相容性,近年来广泛应用于生物分析化学。本文主要研究探讨了金纳米粒子作为生物探针,在核酸及蛋白质检测方面的应用。所建立的方法具有高选择性、高灵敏度、操作简单等优点,在发展新型生物传感器、疾病研究及临床生物医学等方面具有广阔的应用前景。本文主要研究内容如下:一、纳米金星的合成及其在光散射检测核酸和蛋白质中的应用研究建立了一种室温下合成纳米金星的方法,合成纳米金星的粒径约为50 nm。利用纳米金星高灵敏的线性光散射性质及核酸外切酶III的独特功能,构建级联循环放大技术,实现了DNA和凝血酶的高灵敏、高选择性检测,检测限分别为86 f M和5.6 p M。由于核酸外切酶III的活性与序列无关,因此本工作设计简单。此外,基于凝血酶与双适体特异性识别以及链取代反应,形成叁通DNA结构,无需根据靶蛋白而改变探针序列。采用磁性纳米粒子可简化实验操作,并有效降低背景值,进而提高检测的灵敏度。二、基于磁性氧化石墨烯-纳米金探针检测核酸的研究及其在逻辑门中的应用磁性氧化石墨烯具有快速分离、方便快捷的特点;纳米金在可见光区的颜色变化可用于比色分析。本章综合磁性氧化石墨烯及纳米金的优势,实现了对核酸的分析检测。该方法操作简单,检测结果易于观察。进一步将基本逻辑门应用于实验设计,实现了对核酸的多样化检测。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2015-04-13）
王庆国,李丹,鹿宁,童丁毅,庄何靖[6]（2014）在《基于色胺酮衍生物的阴离子探针和分子逻辑门》一文中研究指出通过色胺酮与苯肼反应生成一种新型的腙类化合物.在该化合物的DMF溶液中,用含有不同阴离子的四丁基铵盐测试了其对阴离子的识别能力.实验结果表明,加入F-,AcO-和H2PO-4后,溶液由黄色立即变为橙色,而加入Cl-,Br-,I-,ClO-4,NO-3和HSO-4离子则无变化.通过核磁共振波谱证实了探针的识别机制,并设计了一个四输入的分子逻辑门.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2014年10期）
郭亚辉,许丽君,陈星,王金娥,裴仁军[7]（2014）在《基于G-四链体的免标记荧光探针和分子逻辑门》一文中研究指出基于设计包含G-四链体的发卡结构和采用DNA toehold调节的链置换,我们发展了一种利用G-四链体探针作为免标记荧光信号输出的模块化的DNA分子逻辑门和回路的构建策略。在一个基本DNA发卡结构模型上构建了全套基本逻辑计算单元(包括YES,NOT,OR,NAND,AND,INHIBIT,NOR,XOR,XNOR等),并用AND-AND作为示例成功地设计出两层级联回路。使用的输入序列具有疾病相关性,结合适配体等核酸序列,此分子逻辑计算策略有望应用到生物医学检测和诊断中去。(本文来源于《中国化学会第29届学术年会摘要集——第04分会：纳米生物传感新方法》期刊2014-08-04）
陈小鹏,李斌[8]（2013）在《一个次氯酸根比色荧光探针及其逻辑行为（英文）》一文中研究指出利用次氯酸根(ClO-)的氧化性质和Cu+与Cu2+不同的配位性质,一种高效的可用于探测ClO-的铜离子化合物CS1被合成出来。通过吸收和发射光谱系统地研究了CS1对ClO-的传感性能。结果表明,在Cu+存在条件下,CS1的光谱强烈受到OCl-影响:最大吸收峰从396 nm红移到545 nm(Δλ=149 nm);520nm处的荧光强度降低近25倍。以Cu+和ClO-为输入信号,以470 nm和396 nm吸收峰比值(A470/A396)为输出信号,构建了一个基于CS1的AND逻辑门,并且可以用乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)对其进行简单重置。(本文来源于《发光学报》期刊2013年09期）
常加佳[9]（2013）在《基于半花菁衍生物的阴离子荧光分子探针和分子逻辑电路》一文中研究指出花菁染料是一种非常经典的染料,具有摩尔吸光系数大和荧光量子效率高等优点。而半花菁染料属于花菁染料的一种,通过一个含有奇数个碳原子的共轭链将吸电子基团和给电子基团连接起来。目前已被应用于生物探针、染料、敏化太阳能电池中的光敏剂等方面,在阴离子化学传感器和复合的分子逻辑电路方面中却很少用到。而本论文着重是从阴离子化学传感器和复合的分子逻辑电路这两个方面入手,用紫外-可见光谱和荧光发射光谱对半花菁染料的性质进行了分析,并对于它们可以检测某些阴离子和形成分子逻辑电路的机理进行了探讨。具体内容如下：与一些金属离子和体积较小阴离子的化学传感器相比,四面体的阴离子,比如SO42-、 H2PO4-、HSO4-、HPO42-等,这些离子的水合作用非常大(根据Hofmeister规则),因此,找到一种能够选择性检测四面体阴离子的方法是非常困难的。本论文第二章合成了一系列半花菁衍生物L1～L4,并运用1H NMR,13C NMR,元素分析和质谱进行了表证。实验结果发现,连接有对位羟基的半花菁衍生物L1、L2在乙醇和水为1：1的溶剂体系中,可以对HS04-进行选择性的检测,结合比都为1：1,拟合求得的解离常数都达到10-5M数量级,检测限分别为1.0×10-7mol/L(R=0.993).1.0×10-6mol/L(R=0.996):连接有间位羟基的半花菁衍生物L3、L4则没有这种效果。这种检测方法充分利用了阴离子诱导形成一种轻微旋转位移的H-聚集体而导致光谱发生变化的特性。它为我们提供了一种对阴离子进行选择性检测的简便而有效的途径。以自上而下的方式运行的硅电子设备由于受到机械制造和物理方面的缺点所限制,发展缓慢。而随着经济的不断发展,人们急需找到一种能够替代硅电子设备的方法。分子逻辑电路采用的是自下而上的运行模式,它在信息处理和储存方面表现出很大的潜力,而且它也可以用于医疗检测、探针、分子记忆设备、分子处理器等方面。这些优点促使化学家寻找一个可以表达复杂逻辑功能的分子逻辑电路。目前,前人运用羟基或者N的得失电子,或者形成螫合物的原理组建了一些简单的分子逻辑电路。本论文第叁章中合成了一种半花菁衍生物CJ4,运用1H NMR,13C NMR,元素分析和质谱进行了表证。我们一方面利用CJ4中的-OH得失质子能力,另一方面又利用C=N+化学键不稳定,容易和OH-发生加成反应,从而使得CJ4在不同pH条件下会发生得失质子现象,形成CJ4(+1),CJ4(0)和CJ4(-1)叁种不同的结构形式。我们根据它的光谱性质的变化数据,从而一个单分子体系上组建了数字比较器和半减器。(本文来源于《天津理工大学》期刊2013-05-01）
周晓彦,吕树升,刘泉,沈珍[10]（2012）在《一种新型检测铜离子和磷酸氢根阴离子的荧光逻辑门探针(英文)》一文中研究指出报道了一种中位-联吡啶取代的4,4-二氟-4-硼-3a,4a-二氮-s-因达省(简称BODIPY)1的合成与离子识别性能。化合物1在加入Cu2+后,荧光被猝灭,加入HPO42-能使这种荧光恢复,而且对Cu2+和HPO42-有着很高的专一性识别。表明化合物1是一种新型的荧光逻辑门探针。(本文来源于《无机化学学报》期刊2012年07期）
逻辑探针论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在生物体不同的生命活动中,会自发产生适量的活性氧,诸如神经传递中的信号转换,免疫系统控制,细胞正常生长,机体生命化合物的合成与新陈代谢等生命活动,活性氧都发挥了极为重要的作用。而当机体内活性氧过量产生时,活性氧就会造成细胞的损坏,甚至凋亡,以及其他机体的氧化损伤。经过研究表明,人体内活性氧(ROS)是导致各种疾病产生的主要因素。而次氯酸是活性氧中含量最多并且氧化性强的一种,在机体内大部分的次氯酸会分解成次氯酸根(ClO-),因此,如何对细胞中特别是活细胞器内的次氯酸根(ClO-)的实时监测,已逐渐成为有机化学和化学生物学研究领域中极其挑战性的课题之一。近年来,荧光探针分子也经常被应用于化学传感器和分子逻辑门中。分子逻辑门是将传统上的集成电路功能实现在分子尺度上的一门新兴科学。传统意义上,以硅为材料的半导体的逻辑运算(也称为布尔运算)是通过电压的变化来实现的,超分子化学上的逻辑运算是通过客体与主体之间的相互作用、相对应的光谱信号变化,与逻辑计算过程中的输入和输出一一相对应。而荧光探针的逻辑运算是利用以化学方法合成的荧光染料作为荧光探针分子,利用荧光探针分子中的官能团对某一种物质的特定识别原理,来实现对特定物质的检测。我们设计合成了靶向到内质网的Three-input“AND型”逻辑门荧光探针NPA-CN。探针分子是以6-溴-2-萘酚为发光团及骨架,在分子结构中引入N-乙基酰胺键,以及一个强的吸电子基团丙二腈,构成了荧光分子逻辑门NPA-CN。在NPA-CN探针分子中,由于丙二腈的强吸电子和酰胺键的推电子作用,使分子中存在“推-拉”电子体系。研究发现,当环境中同时存在水、次氯酸根、和OH-时,官能团丙二腈会被氧化为醛基,既生成分子NPA-CHO。探针分子NPA-CN还具有高光稳定性,细胞低的毒性,以及良好的选择性。因此该分子探针可以成功的应用于活细胞成像以及活体成像。当荧光分子NPA-CN应用于生物成像,利用激光共聚焦显微成像技术,细胞中同时存在水、次氯酸根、和OH-时,该探针分子会发生明显的光谱变化,长波长(583 nm)荧光强度减弱,短波长(499 nm)的荧光强度增强。但是,当叁输入改成单输入或者双输入时,短波长(499 nm)和长波长(583 nm)的荧光都没有明显变化,通过与商业内质网染料(ER-Tracker Red)细胞共定位成像对比,NPA-CN在糙面内质网上成像。同时在活体成像中,该探针分子可以很好用于斑马鱼的成像分析。在本工作中,通过引入新的检测机制,构建了一系列逻辑门分子探针体系,实现了NPA-CN探针分子对次氯酸根的检测。本工作报道的探针分子为监测相关疾病中内源性次氯酸根提供了一个潜在的可能。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
逻辑探针论文参考文献
[1].郑小芳.基于DNA叁棱柱纳米探针的生物传感及分子逻辑计算研究[D].湖南大学.2017
[2].夏爽.靶向到内质网的Three-input“AND型”逻辑门荧光探针的设计、合成及对次氯酸根的比例成像[D].河南师范大学.2017
[3].霍燕芳,孔德明.pH敏感的水溶性阳离子卟啉类G-四链体光学探针及其在pH传感和DNA分子逻辑门中的应用[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第四分会：生物分析和生物传感.2016
[4].吴福勇,余梅,牟兰,曾晞,王瑞晓.硫杂杯[4]荧光探针的离子识别及分子逻辑门研究[J].光谱学与光谱分析.2016
[5].贾晓强.新型纳米金探针的构建及其在核酸检测和逻辑门中的应用[D].青岛科技大学.2015
[6].王庆国,李丹,鹿宁,童丁毅,庄何靖.基于色胺酮衍生物的阴离子探针和分子逻辑门[J].高等学校化学学报.2014
[7].郭亚辉,许丽君,陈星,王金娥,裴仁军.基于G-四链体的免标记荧光探针和分子逻辑门[C].中国化学会第29届学术年会摘要集——第04分会：纳米生物传感新方法.2014
[8].陈小鹏,李斌.一个次氯酸根比色荧光探针及其逻辑行为（英文）[J].发光学报.2013
[9].常加佳.基于半花菁衍生物的阴离子荧光分子探针和分子逻辑电路[D].天津理工大学.2013
[10].周晓彦,吕树升,刘泉,沈珍.一种新型检测铜离子和磷酸氢根阴离子的荧光逻辑门探针(英文)[J].无机化学学报.2012