基于凝血酶与腺苷核酸适配体功能化纳米探针识别的分析方法研究

论文摘要

纳米探针技术和核酸适配体识别是近年来迅速发展的新型探针技术和分子识别模式,在生物分析、药物检测、食品安全检测、临床检验、环境分析等方面表现出了巨大的应用潜力。发光分析技术因为具有灵敏度高、线性范围宽等优点,近年来也越来越受重视。论文以凝血酶和腺苷特异结合核酸适配体功能化金纳米粒子构建新型纳米探针,结合化学发光检测技术和金染、银染信号放大技术,以及均相共振光散射技术,建立了适用于凝血酶和腺苷高灵敏检测的方法体系。相关分析技术的发展,对于丰富纳米探针和发光分析技术理论,拓宽其应用具有积极意义。首先,将核酸适配体功能化金纳米粒子与核酸适配体识别技术相结合,以凝血酶为模式分析物,结合纳米金溶出流动注射化学发光分析技术,建立基于核酸适配体功能化金纳米粒子识别的凝血酶化学发光新型检测方法。方法检测限达0.3×10-10 g/mL。其次,在前面研究的基础上,以凝血酶蛋白为模式分析物,采用凝血酶特异核酸适配体识别凝血酶,并通过特异识别反应将凝血酶核酸适配体功能化纳米金探针组装到固相表面,进一步在纳米金颗粒表面进行金的选择性沉积,实现第一次信号放大,然后采用溶出化学发光检测实现第二次信号放大,使得该生物传感系统的灵敏度大大提高。接着,针对金染化学溶出相对费时的问题,第四章继续以凝血酶蛋白为模式分析物,采用凝血酶特异核酸适配体识别凝血酶,并通过特异识别反应将凝血酶核酸适配体功能化纳米金探针组装到固相表面,进一步在纳米金颗粒表面进行银的选择性沉积,实现第一次原位信号放大,然后采用溶出化学发光检测实现第二次信号放大,建立一种适用于凝血酶超痕量检测的新型方法体系。方法检测限达0.3×10-12 g/mL。最后,将纳米探针技术、核酸适配体识别与共振光散射检测技术联用,通过均相体系中腺苷与其特异结合核酸适配体识别反应,使形成网络聚集结构的金纳米结构解聚,可引起共振光散射信号强烈变化。基于此,建立了核酸适配体识别的均相检测腺苷的新方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 纳米生物探针
• 1.1.1 纳米生物探针简介
• 1.1.2 纳米生物探针的研究进展
• 1.2 核酸适配体
• 1.2.1 核酸适配体简介
• 1.2.2 核酸适配体的研究进展
• 1.2.3 核酸适配体在蛋白质分析中的应用
• 1.3 信号放大技术
• 1.3.1 银染信号放大技术
• 1.3.2 金染信号放大技术
• 1.4 化学发光
• 1.4.1 化学发光原理
• 1.4.2 化学发光特点
• 1.4.3 流动注射-化学发光特点
• 1.4.4 流动注射-化学发光生物分析应用
• 1.5 共振光散射
• 1.5.1 共振光散射原理
• 1.5.2 共振光散射特点
• 1.5.3 共振光散射生物分析应用
• 1.6 本课题的立题背景和意义
• 1.7 本论文研究的主要内容
• 第二章 基于凝血酶核酸适配体功能化金纳米探针识别的流动注射化学发光分析法研究
• 2.1 引言
• 2.2 材料与仪器
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 纳米金制备
• 2.3.2 核酸适配体-纳米金复合物的制备
• 2.3.3 生物亲和素化微孔板制备
• 2.3.4 核酸适配体识别凝血酶反应
• 2O₂ 发光体系检测体系条件优化'>2.3.5 流动注射鲁米诺- H₂O₂发光体系检测体系条件优化
• 2.3.6 纳米金化学溶出及凝血酶定量检测
• 2.3.7 血样标准回收测定
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 纳米金表征
• 2.4.2 核酸适配体识别凝血酶反应及功能化纳米金的组装
• 2.4.3 纳米金化学溶出时间优化
• 2O₂ 发光体系检测体系条件优化结果'>2.4.4 流动注射鲁米诺- H₂O₂发光体系检测体系条件优化结果
• 2.4.4.1 鲁米诺浓度优化
• 2O₂ 浓度优化'>2.4.4.2 H₂O₂浓度优化
• 2.4.4.3 NaOH 浓度优化
• 2.4.4.4 氯金酸分析
• 2.4.5 凝血酶的定量检测
• 2.4.6 方法的选择性
• 2.4.7 回收率的测定
• 2.5 本章小结
• 第三章 凝血酶核酸适配体功能化金纳米探针识别-金增强-溶出化学发光检测联用技术研究
• 3.1 引言
• 3.2 材料与仪器
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验仪器
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 核酸适配体功能化金纳米粒子的组装和金染信号放大
• 3.3.2 金染条件优化
• 3.3.3 金溶出时间优化
• 2O₂ 发光体系检测体系条件优化'>3.3.4 流动注射鲁米诺- H₂O₂发光体系检测体系条件优化
• 3.3.5 定量检测凝血酶
• 3.3.6 血样标准回收测定
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 金染体系条件优化
• 3.4.2 金溶出时间优化
• 3.4.3 定量检测凝血酶
• 3.4.4 方法的选择性
• 3.4.5 回收率的测定
• 3.5 本章小结
• 第四章 凝血酶核酸适配体功能化金纳米探针识别-银增强-溶出化学发光检测联用技术研究
• 4.1 引言
• 4.2 材料与仪器
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验仪器
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 核酸适配体功能化金纳米粒子的固相表面组装和银染信号放大
• 4.3.2 银染信号放大条件优化
• 4.3.3 静态注射鲁米诺化学发光体系检测条件优化
• 4.3.4 凝血酶的定量检测
• 4.3.5 血样标准回收测定
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 银染体系条件优化
• 4.4.2 静态注射鲁米诺化学发光体系检测条件优化
• 4.4.3 凝血酶的定量检测
• 4.4.4 方法的选择性
• 4.4.5 回收率的测定
• 4.5 本章小结
• 第五章 核酸适配体功能化金纳米探针识别-共振光散射法检测腺苷
• 5.1 引言
• 5.2 材料与仪器
• 5.2.1 实验材料
• 5.2.2 实验仪器
• 5.3 实验方法
• 5.3.1 纳米金的制备
• 5.3.2 适配体探针修饰的纳米金
• 5.3.3 腺苷的定量检测
• 5.3.3.1 核酸适配体识别反应操作步骤
• 2浓度的优化'>5.3.3.2 NaCl、MgCl₂浓度的优化
• 5.3.3.3 共振光散射定量检测腺苷
• 5.3.3.4 特异选择性检测
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 核酸适配体-腺苷识别反应前后纳米金 TEM 表征
• 2 浓度的优化'>5.4.2 NaCl、MgCl₂浓度的优化
• 5.4.3 腺苷的定量检测
• 5.4.4 方法的选择性
• 5.5 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文