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文檔簡介
1、生物傳感器作為現(xiàn)代傳感技術(shù)的一種,是一門物理、化學、生物、電子學、信息與計算機科學等多學科相互滲透相互促進發(fā)展的綜合技術(shù)。生物傳感技術(shù)因其對分析化學發(fā)展的重大推動作用,吸引了分析化學工作者的高度關(guān)注,它已成為最具發(fā)展?jié)摿蛯嵱脙r值的一種新型生物分析技術(shù)。與常規(guī)的化學或儀器分析方法相比,生物傳感器因其具有特異性好、體積小、靈敏度高、以及操作簡便、快速、成本低廉且容易實現(xiàn)連續(xù)在線分析等優(yōu)點,在日常生活、生產(chǎn)和科研中有著重要應用價值,在生化分
2、析、醫(yī)學檢驗、食品安全和環(huán)境監(jiān)測等諸多領域有重要應用。
本文以重要的多肽酶和目標細胞為研究焦點,利用抗原與抗體之間特異性免疫結(jié)合和核酸適配體對細胞特異性識別,在常規(guī)分析檢測方法上,加上酶催化作用以及核酸鏈式雜交反應等信號放大技術(shù),并引入多種不同的信號轉(zhuǎn)換方式,構(gòu)建了一些具有特異性好、靈敏度高、選擇性好、操作簡便、信號響應快且成本低等優(yōu)點的生物傳感器,具體研究如下:
(1)基于熒光多肽探針和納米金構(gòu)建的熒光免疫
3、傳感器用于組蛋白去乙?;笝z測[第二章]
本章建立了基于乙酰化熒光多肽和納米金的熒光共振能量轉(zhuǎn)移的熒光免疫生物傳感器用于組蛋白去乙?;富钚缘臋z測。該方法將乙?;臒晒獾孜锾结樅涂挂阴;嚯目贵w修飾的納米金結(jié)合到一起來檢測組蛋白去乙?;窼IRT2的去乙?;钚?。酶對乙?;嚯牡孜锼l(fā)生的去乙酰化作用是通過金標抗體所形成免疫復合物進而導致的熒光染料和納米金之間的能量轉(zhuǎn)移而檢測到的。由于納米金的高效率熒光猝滅效應,該方法具有
4、很低的熒光背景和較佳的靈敏度,在SIRT2濃度從50 nM到500 nM范圍內(nèi),熒光峰強度與其對應的SIRT2濃度成線性關(guān)系,根據(jù)3σ規(guī)則,該方法的檢測下限為11.9 nM。這種方法在組蛋白去乙?;敢种苿┗钚栽u價和抑制劑的篩選方面具有潛在的應用前景。
(2)基于酶信號放大的組蛋白去乙酰化酶檢測電化學免疫生物傳感器的構(gòu)建[第三章]
本章基于乙?;嚯暮兔复呋饔眯盘柗糯髽?gòu)建了電化學免疫生物傳感器用于組蛋白去乙
5、?;富钚缘臋z測及其抑制劑檢測。該方法將免疫反應技術(shù)和酶催化作用放大信號結(jié)合到一起來檢測組蛋白去乙?;窼IRT2的去乙?;钚?。酶對乙酰化多肽底物所發(fā)生的去乙?;饔脵z測基本原理是:在不加入目標分析物SIRT2條件下,通過乙酰化多肽抗體與電極表面修飾乙?;嚯慕Y(jié)合所形成免疫復合物,進而被堿性磷酸酶標記的二抗識別,并快速催化1-萘酚磷酸酯生成具有電化學活性的1-萘酚,將其作為電化學信號標簽,引起放大的電化學信號響應,而在目標分析物SIR
6、T2存在下,該免疫傳感器呈現(xiàn)出電化學信號減小的現(xiàn)象,通過對比SIRT2加入前后,電化學信號變化來實現(xiàn)對SIRT2的檢測。該傳感策略具有很好的分析性能,具有高靈敏度、簡便和快速檢測等優(yōu)點。在SIRT2濃度從1 nM到500 nM范圍內(nèi),熒光峰強度與其對應的SIRT2濃度成線性關(guān)系,根據(jù)3σ規(guī)則,該方法的檢測下限為0.1 nM。
(3)構(gòu)建標記和非標記的熒光DNA納米器件用于目標細胞表面熒光標記[第四章]
細胞膜
7、參與了很多重要的細胞生命活動,例如細胞粘附、信號轉(zhuǎn)導,同時它也作為很多細胞外部結(jié)構(gòu)的附著位點。因而,細胞膜表面的修飾已成為生物活性分析和生命活動調(diào)控等生物分析研究必不可少的一個方面,具有非常重要的應用價值。在本章中了,我們報道了基于適配體連接的引發(fā)探針和核酸雜交鏈式反應信號放大,在目標細胞表面構(gòu)建了標記和非標記的熒光DNA納米器件。該方法將核酸適配體的特異性識別作用和雜交鏈式反應信號放大技術(shù)結(jié)合到一起用來對目標細胞表面熒光標記。該方案的
8、基本原理是:兩段部分互補的發(fā)夾單體DNA單鏈,在適配體.引發(fā)探針的觸發(fā)下,通過DNA雜交鏈式反應,以自組裝方式形成多重的、交替的長鏈DNA,命名為DNA納米火車(DNA Nanotrains)。我們分別采用化學標記和物理嵌入的方式使該納米火車攜帶熒光染料分子,就構(gòu)建成標記型和非標記型熒光DNA納米器件。該器件的核酸適配體適配體部分能特異性識別并結(jié)合到目標細胞表面,進行熒光成像分析。這種納米器件因能裝載大量的熒光染料分子,具有熒光信號強的
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