功能核酸生化分析及生物傳感新方法研究.pdf

1、核酸是生命的最基本物質(zhì)之一。伴隨著體外合成技術(shù),尤其是固相合成技術(shù)的出現(xiàn),它已日益成為生物分析領(lǐng)域中一種極為重要的分子工具。由于核酸本身固有的易于合成、穩(wěn)定性與生物相容性好、設(shè)計簡單、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制設(shè)計靈活等諸多優(yōu)勢,它已被廣泛應(yīng)用于分子探針、分子機器、生物傳感器等的構(gòu)建,極大地推動了相關(guān)生化分析與生物傳感技術(shù)在醫(yī)學(xué)診斷、環(huán)境監(jiān)測、食品安全和軍事等諸多領(lǐng)域的快速發(fā)展。本論文主要利用電化學(xué)量測技術(shù)和紙微流控分析裝置,開展了兩種功能核酸生化分

2、析及生物傳感新方法研究,其主要內(nèi)容如下:
　　(1)序列特異性DNA結(jié)合蛋白在轉(zhuǎn)錄、復(fù)制、重組和修復(fù)等多種轉(zhuǎn)錄調(diào)控體系中發(fā)揮重要作用,此外它們作為潛在的生物標志物,在藥物篩選、疾病診斷等方面具有巨大的發(fā)展前景。電化學(xué)生物傳感技術(shù)具有高靈敏度、高度特異性、儀器成本低廉且操作簡單、背景信號較低等突出優(yōu)勢。在第二章中,作者以TATA結(jié)合蛋白作為模型分析物,利用一種近電極表面末端修飾氧化還原標記的雙鏈DNA探針,成功開發(fā)了一種新型的可實現(xiàn)

3、皮摩爾級濃度檢測的序列特異性DNA結(jié)合蛋白高靈敏電化學(xué)生物傳感器。這種策略主要基于DNA-目標蛋白間特異性結(jié)合可以局部抑制電解質(zhì)從本體溶液往電極表面氧化還原標記擴散,進而導(dǎo)致其氧化還原電化學(xué)響應(yīng)降低的新機制。TBP模型分析物的線性檢測濃度范圍為40 pM~25.4 nM。根據(jù)3σ規(guī)則,估算出方法的檢測下限約為10.6 pM。
　　(2)G-四鏈體是指一段富含鳥嘌呤(G)且可形成四鏈結(jié)構(gòu)的核酸序列。目前,基于 G-四鏈體探針的生物分

4、析技術(shù)已成為當前生化分析與生物傳感領(lǐng)域中的一個重要學(xué)術(shù)生長點。然而,G-四鏈體相關(guān)的生物分析技術(shù)的主要局限在于使用儀器昂貴且便攜性不足,極大地限制了其在醫(yī)學(xué)診斷等各種領(lǐng)域,特別是低收入地區(qū)的即時檢驗和現(xiàn)場分析應(yīng)用。在第三章中,作者將紙微流控分析裝置引入 G-四鏈體生化分析與生物傳感平臺的設(shè)計,并借助簡單的I2-淀粉變色反應(yīng),成功實現(xiàn)了水溶液中和紙微流控分析裝置上的 G-四鏈體半定量比色分析和免儀器測距定量分析。實驗結(jié)果顯示,基于 I2-