用于多藥耐藥相關(guān)基因檢測的電化學(xué)DNA生物傳感研究.pdf

1、電化學(xué)DNA生物傳感器是一類新興的基因檢測技術(shù)，具有靈敏度高、選擇性好、響應(yīng)快速、操作簡便和成本低等突出優(yōu)點(diǎn)，在基因診斷領(lǐng)域發(fā)揮重大作用，具有巨大的開發(fā)潛力。納米材料由于具有突出的導(dǎo)電能力、高效的催化性能及良好的生物相容性等獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，將其用于構(gòu)建新型的電化學(xué)DNA生物傳感器，可極大地提高DNA生物傳感器檢測的選擇性、靈敏度和檢測范圍。腫瘤細(xì)胞多藥耐藥性（multidrug resistance，MDR）是腫瘤化療失敗的主要原因

2、， MDR1基因表達(dá)異常是導(dǎo)致MDR產(chǎn)生的主要原因，通過對MDR1基因的檢測，可預(yù)測患者對化療的反應(yīng)及耐受程度，為制定合理的個(gè)體化腫瘤化療方案提供科學(xué)理論依據(jù)，對腫瘤臨床治療、預(yù)后監(jiān)測、新藥篩選等相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意義。因此，本論文充分利用納米材料的獨(dú)特性質(zhì)及現(xiàn)代電化學(xué)傳感技術(shù)，從功能復(fù)合納米材料的制備、信號放大的生物納米探針的設(shè)計(jì)、DNA傳感器面的構(gòu)建等方面進(jìn)行了探索和研究，制備了三種新穎的納米電化學(xué)DNA生物傳感器，用于MDR1

3、基因簡便、快速、靈敏的檢測。論文主要內(nèi)容包括以下三個(gè)部分：
　　第一部分：基于金納米粒子/甲苯胺藍(lán)-氧化石墨烯復(fù)合物膜構(gòu)建的免標(biāo)記型DNA生物傳感器用于MDR1基因檢測的實(shí)驗(yàn)研究
　　本工作制備了一種基于金納米粒子/甲苯胺藍(lán)–氧化石墨烯（AuNPs/TB-GO）復(fù)合物膜的生物分子固定化傳感界面，以MDR1基因?yàn)闄z測目標(biāo)，構(gòu)建了新型免標(biāo)記的電化學(xué)DNA傳感器。首先，采用超聲法制備了T B-GO納米復(fù)合材料，并將該復(fù)合物修飾到電

4、極表面，進(jìn)而通過靜電作用將AuNPs吸附于TB-GO上形成納米復(fù)合膜上，再通過金-硫鍵將巰基修飾的M D R1捕獲探針固定在電極表面，利用納米復(fù)合膜中的甲苯胺藍(lán)(T B)直接作為電化學(xué)檢測的信號指示探針，構(gòu)建了基于AuNPs/TB-GO復(fù)合膜的電化學(xué)DNA生物傳感器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在最優(yōu)的雜交條件下，MDR1基因濃度對數(shù)與檢測響應(yīng)信號在1.0×10-11 M~1.0×10-9 M的范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，檢測限為2.9×10-12 M，

5、且該傳感器還具有良好的特異性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。
　　第二部分：基于雙重信號放大技術(shù)構(gòu)建的DNA生物傳感器用于MDR1基因檢測的實(shí)驗(yàn)研究
　　該工作首先將與目標(biāo)序列互補(bǔ)的DN A片段和非互補(bǔ)的DN A片段通過金-硫鍵共價(jià)結(jié)合在金納米粒子(AuNPs)上，形成DNA-AuNPs復(fù)合物，并將其作為信號探針。通過偶聯(lián)活化劑技術(shù)的共價(jià)鍵合法，將捕獲探針固定到羧基功能化的玻碳電極表面，再進(jìn)一步構(gòu)造“三明治”型的DN A雜交模式。DN A

6、雜交信號可通過信號探針上的AuNPs和銀沉積技術(shù)而被雙重放大，從而制得高靈敏性的DNA生物傳感器，用于MDR1基因的檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，合成的DNA-AuNPs復(fù)合物具有良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性；在最佳的雜交條件下，MDR1基因濃度對數(shù)與檢測響應(yīng)信號在1.0×10-13 M~1.0×10-9 M范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，檢測限為3.3×10-14 M，且該傳感器具有選擇性好、靈敏性高等優(yōu)點(diǎn)，成功實(shí)現(xiàn)了對MDR1基因靈敏、特異、定量的檢測。

7、r>　　第三部分：聚多巴胺-還原氧化石墨烯（PDA-RGO）的納米復(fù)合材料構(gòu)建的DNA生物傳感器用于MDR1基因檢測的實(shí)驗(yàn)研究
　　本工作通過原位自聚合-還原法制備了聚多巴胺-還原氧化石墨烯（PDA-RGO）納米復(fù)合材料，并將該納米復(fù)合材料修飾到電極表面，利用捕獲探針上修飾的氨基和PDA-RGO上的鄰苯二酚結(jié)構(gòu)發(fā)生Michael加成反應(yīng)，將捕獲探針固定在傳感器表面的納米復(fù)合材料上，再結(jié)合電化學(xué)酶聯(lián)放大分析技術(shù)，構(gòu)建了“三明治”型的