纳米金与DNA的相互作用及在人p53基因突变检测中的应用

论文摘要

纳米金由于具有独特的理化性质及良好的生物亲和效应,不仅在催化、自组装、微电子、传感器等领域表现出广阔的应用前景,而且在生物医学领域,如生物标记、核酸检测、药物传输、转录调控、酶活性调控等方面都有重要的潜在应用价值,因此受到越来越广泛的关注。纳米金已成为基因工程重要的工具之一。本文主要对纳米金与核酸的相互作用及在人p53基因突变检测中的应用进行研究和探讨。纳米会的制备是其应用的基础。由于影响因素很多,要制备大小、形状可控,粒径分布均一的纳米金并不容易。本研究采用不同的还原方法和调整还原剂的浓度制备出了3种粒径分别为5 nm、13 nm、50 nm的纳米金溶液,颜色分别呈棕黄色、酒红色和土黄色。通过紫外-可见分光光度计、透射电子显微镜和Zeta电位-粒径分析仪对其进行表征结果表明,所制备的纳米金形貌均接近圆形,粒径均一,分散性较好。纳米金良好的生物亲和效应是其在生物标记、核酸检测及基因工程应用的基础。对纳米金与核酸的相互作用进行深入的研究,有利于阐明相关的作用机理并进一步拓宽纳米金在生物医学领域的应用。本论文选用粒径为13 nm的纳米金,从多个角度,研究了其与核酸的相互作用情况结果表明,纳米金在加入适量NaCl或NaOH时会发尘一定程度的聚集,加入适量HCl后会发生溶解。单链DNA吸附到纳米金表面形成保护层,使得纳米金在加入NaCl或NaOH时不再发生聚集,处于分散状态,加入HCl后不再发生溶解。脱氧核苷酸对纳米金保护作用的强弱依次为dATP＞dGTP＞dCTP＞dTTP。多聚脱氧核苷酸对纳米金保护作用的强弱依次为poly A30＞poly G30＞poly C30＞poly T30。单链DNA对纳米金的保护作用强度与其长度成正比。纳米金与DNA的相互作用为基因突变检测提供了新的思路。本研究利用单链DNA和双链DNA与纳米金不同的作用效果,成功建立了2种检测方法,分别对p53基因的热点突变逐一检测。该检测方法具有简便、快速、低成本等特点,有望在临床上对基因突变进行快速检测。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 纳米金概述
• 1.1.1 纳米金的定义
• 1.1.2 纳米金的性质
• 1.1.3 纳米金的制备
• 1.1.4 纳米金与核酸的相互作用
• 1.2 p53基因概述
• 1.2.1 p53基因与肿瘤
• 1.2.2 p53基因的基础研究
• 1.2.3 p53基因突变的检测
• 1.3 纳米金在基因突变检测中的应用
• 1.3.1 纳米金新型基因芯片检测系统
• 1.3.2 生物传感器检测系统
• 1.3.3 光学检测系统
• 1.4 本课题的选题意义和研究内容
• 1.4.1 选题意义
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 纳米金的制备及表征
• 2.1 引言
• 2.2 试剂及仪器
• 2.2.1 试剂
• 2.2.2 仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 5nm纳米金的制备
• 2.3.2 13nm纳米金的制备
• 2.3.3 50nm纳米金的制备
• 2.4 纳米金的表征
• 2.4.1 5nm纳米金的表征
• 2.4.2 13nm纳米金的表征
• 2.4.3 50nm纳米金的表征
• 2.5 讨论
• 2.6 本章小结
• 第三章 纳米金与DNA相互作用的研究
• 3.1 引言
• 3.2 试剂及仪器
• 3.2.1 试剂
• 3.2.2 仪器
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 纳米金溶液的稳定性
• 3.3.2 纳米金与单链DNA的相互作用
• 3.3.3 纳米金与脱氧核苷酸的相互作用
• 3.3.4 纳米金与多聚脱氧核苷酸的相互作用
• 3.3.5 纳米金与双链DNA的相互作用
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 纳米金溶液的稳定性
• 3.4.2 纳米金与单链DNA的相互作用
• 3.4.3 纳米金与脱氧核苷酸的相互作用
• 3.4.4 纳米金与多聚脱氧核苷酸的相互作用
• 3.4.5 单链DNA对纳米金保护作用的可逆性
• 3.4.6 纳米金与双链DNA的相互作用
• 3.5 本章小结
• 第四章 纳米金检测人p53基因突变的研究
• 4.1 引言
• 4.2 试剂与仪器
• 4.2.1 试剂
• 4.2.2 仪器
• 4.3 基于HCl诱导纳米金聚集的基因突变检测
• 4.3.1 原理
• 4.3.2 方法
• 4.3.3 结果
• 4.4 基于NaCl诱导纳米金聚集的基因突变检测
• 4.4.1 原理
• 4.4.2 方法
• 4.4.3 结果
• 4.5 讨论
• 4.6 小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 硕士期间研究成果
• 致谢