基于納米材料和細(xì)胞色素C的生物傳感新方法研究.pdf

1、納米材料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)賦予其量子尺寸、小尺寸和宏觀量子隧道等特殊效應(yīng)。發(fā)光金屬納米材料作為納米材料的一個(gè)分支，由于具有合成簡(jiǎn)單、量子產(chǎn)率高、生物相容性好、不易光漂白等優(yōu)點(diǎn)而在生物傳感領(lǐng)域備受關(guān)注。
　　細(xì)胞色素C（Cyt c）是一種含血紅素的金屬蛋白，能夠接受電子，其等電點(diǎn)約為10.0，在緩沖介質(zhì)pH低于它的等電點(diǎn)時(shí)帶正電，這兩大特點(diǎn)讓Cyt c在生物傳感領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
　　本論文基于Cyt c和納米材料中的銀簇、銅納米粒子

2、，建立了三種新型的熒光生物傳感平臺(tái)。具體內(nèi)容如下：
　　(1)第2章，我們利用銀簇與Cyt c間的電子轉(zhuǎn)移作用構(gòu)建了一種新的方法用于胰蛋白酶檢測(cè)。銀簇是以寡核苷酸為模板一步合成得到的，由于磷酸基團(tuán)的存在，銀簇帶負(fù)電。完整的Cyt c等電點(diǎn)約為10.0，在本實(shí)驗(yàn)條件下帶正電。當(dāng)銀簇與Cyt c在溶液中同時(shí)存在時(shí)，兩者由靜電作用形成復(fù)合物，接著通過(guò)電子轉(zhuǎn)移作用，銀簇的熒光被Cyt c中的血紅素淬滅。胰蛋白酶可水解Cyt c，水解產(chǎn)物中

3、連著血紅素的短肽片段等電點(diǎn)在7.0左右，帶少量負(fù)電荷，對(duì)銀簇的作用很弱，于是銀簇的熒光不會(huì)被淬滅。通過(guò)測(cè)熒光強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)胰蛋白酶的檢測(cè)。另外，胰蛋白酶抑制劑可抑制胰蛋白酶活性，因此這種方法可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)胰蛋白酶抑制劑的篩選。該方法無(wú)需標(biāo)記、探針合成簡(jiǎn)單、成本低、選擇性好。
　　(2)第3章，我們基于Cyt c以及核酸外切酶III（Exo III）輔助的信號(hào)放大策略構(gòu)建了一種新型的DNA傳感器。這種傳感器主要依賴于Cyt c對(duì)標(biāo)記在

4、DNA鏈上的熒光染料與單個(gè)熒光染料的親和力不同從而引起淬滅程度不同而建立的。我們選擇5′端修飾了熒光基團(tuán)的單鏈DNA為熒光探針，在沒(méi)有目標(biāo)鏈時(shí)，探針不會(huì)被Exo III水解，由于靜電作用而與Cyt c結(jié)合，接著染料的熒光被Cyt c中的血紅素淬滅。有目標(biāo)鏈存在時(shí)，目標(biāo)鏈與探針雜交形成雙鏈，這種情況下，探針可被Exo III水解成單個(gè)核苷酸，并釋放出游離的染料。而目標(biāo)鏈則進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。游離染料與Cyt c間的作用較弱，熒光不會(huì)被淬滅。實(shí)

5、驗(yàn)結(jié)果顯示，這種方法可區(qū)分單堿基錯(cuò)配，而且能夠?qū)崿F(xiàn)雙組份DNA的同時(shí)檢測(cè)。
　　(3)第4章，我們利用三聚氰胺與胸腺嘧啶能形成穩(wěn)定的氫鍵從而抑制熒光銅納米粒子形成構(gòu)建了一個(gè)三聚氰胺傳感平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)中選擇的核酸序列T30由30個(gè)胸腺嘧啶組成，T30保護(hù)的銅納米粒子能夠形成的前提是Cu2+可在DNA上吸附，接著在抗壞血酸鈉還原下沿著DNA骨架成簇。三聚氰胺與胸腺嘧啶形成氫鍵，一方面阻礙了Cu2+與T30作用，另一方面阻礙了Cu0在 T3