適體DNA為模板的熒光銀納米簇對(duì)生物分子及金屬離子的檢測(cè).pdf

1、本論文設(shè)計(jì)了多種ssDNA模板，并合成了相應(yīng)的熒光DNA-Ag NCs。其中設(shè)計(jì)的DNA模板包括兩個(gè)部分，即5'和/或3'端為合成Ag NCs的富C序列，中間部分為與相應(yīng)靶分子結(jié)合的適配體區(qū)域。通過(guò)末端富C序列的優(yōu)化，篩選出兩個(gè)對(duì)相應(yīng)靶分子ATP響應(yīng)靈敏的DNA-Ag NCs，實(shí)現(xiàn)了對(duì)ATP的檢測(cè)，并初步探討了其作用機(jī)制。同時(shí)，通過(guò)將適配體區(qū)域的DNA改為富G序列也可以檢測(cè)G-四鏈體的形成。本論文研究的主要結(jié)果如下:
　　(1)如

2、果模板DNA的適配體區(qū)域?yàn)锳TP適配體，合成的DNA-Ag NCs可用于檢測(cè)ATP，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)ADA活性的檢測(cè)。其檢測(cè)原理為:加入靶ATP后，ATP與其適配體結(jié)合導(dǎo)致DNA-Ag NCs的微環(huán)境發(fā)生改變，進(jìn)而引起Ag NCs的熒光強(qiáng)度發(fā)生變化。本論文共設(shè)計(jì)了14條ssDNA模板并合成了相應(yīng)的Ag NCs，它們的熒光強(qiáng)度以及對(duì)ATP響應(yīng)的靈敏度均不同。其中BT3T3-Ag NCs和BT3T3(R)-Ag NCs可以利用熒光增強(qiáng)的方法檢測(cè)A

3、TP，其檢出限分別為0.44和0.65mM，檢測(cè)范圍均為0-4mM。由于ATP可以維持BT3T3(R)-Ag NCs的熒光強(qiáng)度穩(wěn)定至少可達(dá)9h，因而BT3T3(R)-Ag NCs/ATP復(fù)合體系可以進(jìn)一步用于檢測(cè)ADA的活性。通過(guò)紫外可見吸收光譜分析，熒光光譜，透射電鏡以及熒光壽命方法對(duì)BT3T3-Ag NCs和BT3T3(R)-Ag NCs與ATP的相互作用進(jìn)行了詳細(xì)的研究。結(jié)果表明:當(dāng)DNA-Ag NCs的熒光較強(qiáng)時(shí)，加入靶ATP后

4、并沒有引起熒光強(qiáng)度明顯的改變;相反，當(dāng)放置24h后Ag NCs熒光強(qiáng)度顯著變?nèi)?，此時(shí)加入ATP后BT3T3-Ag NCs和BT3T3(R)-Ag NCs的熒光強(qiáng)度增加倍數(shù)分別可達(dá)到43和33倍，因此實(shí)現(xiàn)了對(duì)ATP的檢測(cè)。推測(cè)可能的機(jī)理為ATP與其適配體的結(jié)合誘導(dǎo)DNA模板二級(jí)結(jié)構(gòu)改變，促使聚集的不發(fā)熒光的Ag NPs分散成平均粒徑為2nm左右的Ag NCs，導(dǎo)致熒光明顯增強(qiáng)。
　　(2)如果模板DNA的適配體區(qū)域?yàn)楦籊序列，合成的

5、DNA-Ag NCs可用于檢測(cè)G-四鏈體DNAs的形成。其檢測(cè)原理如下:如果模板DNA中間的富G序列折疊形成G-四鏈體，則位于5'和3'端熒光較弱的DNA-Ag NCs便會(huì)靠近，因此整個(gè)體系的熒光強(qiáng)度明顯增強(qiáng)。當(dāng)加入與富G序列互補(bǔ)的DNA后，G-四鏈體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)殡p螺旋結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致5'和3'端的DNA-Ag NCs遠(yuǎn)離，體系的熒光強(qiáng)度降低。此方法對(duì)于各種構(gòu)型的G-四鏈體DNAs形成的檢測(cè)具有普遍適用性，其中對(duì)椅式構(gòu)型的TBA G-四鏈體DN

6、A最為靈敏。也就是說(shuō)，此種檢測(cè)方法與G-四鏈體DNAs的構(gòu)象密切相關(guān)，5'和3'端越靠近，檢測(cè)的靈敏度越高。除此之外，離子強(qiáng)度，DNA序列以及G-四鏈體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也會(huì)影響檢測(cè)體系的靈敏度。
　　(3)以上研究發(fā)現(xiàn)BT5A5-Ag NCs能發(fā)射較強(qiáng)而且比較穩(wěn)定的熒光，雖然在加入ATP后其熒光強(qiáng)度沒有明顯的變化，但是對(duì)于Cu2+和Hg2+有較好的選擇性，檢出限分別為5.82和4.88nM，檢測(cè)范圍均為0-24nM，低于美國(guó)環(huán)境保護(hù)署