化学发光共振能量转移体系的研究及其在肿瘤标志物检测中的应用

论文摘要

化学发光分析法因其灵敏度高、操作方便、设备简单、易于实现自动化等优点,越来越受到科研工作者的广泛关注。本文对Luminol-H2O2-辣根过氧化物酶（HRP）-荧光素（F）化学发光共振能量转移体系的反应机理进行了研究,基于该体系建立了适体生物传感器,实现了对凝血酶的高灵敏度检测。本文所建立的方法具有高灵敏度、高选择性,在体外诊断、临床研究、药物筛选的研究等方面具有广泛的应用前景。本文主要开展了以下几个方面的工作:一、Luminol-H2O2-HRP-荧光素化学发光共振能量转移体系的研究研究了荧光素对Luminol-H2O2-HRP化学发光反应体系的增强作用。采用luminol还原四氯金酸的方法制备得到lumAuNPs复合粒子。分别讨论了Luminol-H2O2-HRP-荧光素化学发光共振能量转移体系在游离状态和绑定状态下的荧光光谱性质,并对其反应机理进行了研究。实验结果表明,在该化学发光共振能量转移体系中,在H2O2的氧化和辣根过氧化物酶（HRP）的催化作用下,luminol作为能量供体,将化学反应释放的能量转移给能量受体荧光素。其反应机理为:荧光素自由基（F·-）促进luminol自由基（L·-）的形成,其与H2O2反应后形成luminol内过氧化物(LO22-),此时化学能量从LO22-转移到F·-,形成荧光素内过氧化物(FO22-)。FO22-释放出氧气的同时在510 nm处发光。二、基于化学发光共振能量转移体系检测凝血酶的研究建立了一种基于适体生物传感器检测凝血酶的方法。将鲁米诺和荧光素（或HRP）标记的凝血酶双适体与纳米金-磁珠复合物结合,以降低检测背景值,利用适体与凝血酶的特异性结合作用将其从纳米金-磁珠复合物表面解离下来,采用Luminol-H2O2-HRP-荧光素化学发光共振能量转移体系,建立了适体生物传感器,实现了对凝血酶的高灵敏度检测,检测限达1.0×10-9mol/L,且具有良好的选择性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 化学发光
• 1.1.1 化学发光基本原理
• 1.1.1.1 直接化学发光
• 1.1.1.2 间接化学发光
• 1.1.2 化学发光的基本要求
• 1.1.3 化学发光的定量依据
• 1.1.4 常用的化学发光反应体系
• 1.1.4.1 鲁米诺化学发光体系
• 1.1.4.2 吖啶酯化合物化学发光体系
• 1.1.4.3 二氧杂环丁烷类化学发光体系
• 1.1.5 化学发光共振能量转移基本原理
• 1.1.6 化学发光的应用及进展
• 1.2 DNA 的结构和性质
• 1.2.1 DNA 的组成
• 1.2.2 DNA 的化学结构
• 1.2.3 DNA 的性质
• 1.2.3.1 DNA 变性
• 1.2.3.2 DNA 复性
• 1.2.3.3 DNA 与小分子的相互作用
• 1.2.4 三螺旋脱氧核酸
• 1.2.4.1 三螺旋 DNA 的稳定性
• 1.2.4.2 三螺旋 DNA 的应用
• 1.2.4.3 三螺旋脱氧核酸的研究展望
• 1.3 磁性微球
• 1.3.1 磁性微球的制备方法
• 1.3.1.1 包埋法
• 1.3.1.2 单体聚合法
• 1.3.1.3 化学转化法
• 1.3.2 磁性微球技术的应用
• 1.3.2.1 细胞分离
• 1.3.2.2 靶向药物
• 1.3.2.3 固定化酶
• 1.3.2.4 免疫分析
• 1.4 核酸适体
• 1.5 核酸适体生物传感器
• 1.6 基于适体生物传感器检测蛋白质的研究
• 1.6.1 蛋白质检测研究概述
• 1.6.2 检测凝血酶的方法
• 1.6.2.1 实时荧光PCR 技术
• 1.6.2.2 基于AP 位点和核酸适体的凝血酶荧光分析的新方法
• 1.6.2.3 基于接近效应与聚合反应检测凝血酶的方法
• 1.7 课题意义及主要研究内容
• 20₂-HRP-荧光素化学发光共振能量转移体系的研究'>第二章 Luminol-H₂0₂-HRP-荧光素化学发光共振能量转移体系的研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器与试剂
• 2.2.1.1 仪器装置
• 2.2.1.2 主要试剂
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.2.1 LumAuNPs 的合成
• 2.2.2.2 lumAuNPs 复合粒子标记的DNA 的制备
• 2.2.2.3 ITO 电极的组装
• 20₂-HRP-荧光素化学发光体系的荧光光谱性质'>2.2.2.4 游离态Luminol-H₂0₂-HRP-荧光素化学发光体系的荧光光谱性质
• 20₂-HRP-荧光素化学发光体系的荧光光谱性质'>2.2.2.5 绑定态Luminol-H₂0₂-HRP-荧光素化学发光体系的荧光光谱性质
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 LumAuNPs 的表征
• 2.3.1.1 LumAuNPs 的透射电镜（TEM）图
• 2.3.1.2 LumAuNPs 的紫外光谱图
• 2.3.1.3 LumAuNPs 的荧光光谱图
• 20₂-HRP-荧光素化学发光体系的荧光光谱性质'>2.3.2 游离态Luminol-H₂0₂-HRP-荧光素化学发光体系的荧光光谱性质
• 20₂-HRP-荧光素化学发光体系的荧光光谱性质'>2.3.3 绑定态Luminol-H₂0₂-HRP-荧光素化学发光体系的荧光光谱性质
• 20₂-HRP-荧光素化学发光共振能量转移体系机理的研究'>2.3.4 Luminol-H₂0₂-HRP-荧光素化学发光共振能量转移体系机理的研究
• 2.4 小结
• 第三章 基于化学发光共振能量转移体系检测凝血酶的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器与试剂
• 3.2.1.1 仪器装置
• 3.2.1.2 主要试剂
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.2.1 纳米金包被磁珠的制备
• 3.2.2.2 Luminol pH 值的选择
• 3.2.2.3 Luminol 浓度的选择
• 3.2.2.4 凝血酶的检测
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 实验原理
• 3.3.2 纳米金包被磁珠的表征
• 3.3.3 Luminol pH 值的选择
• 3.3.4 Luminol 浓度的选择
• 3.3.5 凝血酶的检测
• 3.3.6 凝血酶检测的选择性
• 3.4 小结
• 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文