Laponite与DNA结构材料在电致化学发光生物传感中的应用研究

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由于内在的电激发带来的高灵敏度和时空可调制性,电致化学发光(ECL)已成为一个专用于生物分析和分子诊断的商业检测平台。本论文从离子、核酸及蛋白分子的检测方面对ECL传感进行了研究,主要包括以下三方面内容。基于纳米粘土支撑卟啉的电致化学发光锌离子及锌指蛋白质(EGR1)测定本工作将PPIX (proto-porphyrin Ⅸ)分散吸附于纳米层状双羟基氢氧化物-Laponite水溶性胶体表面,增加其水相中的分散性及物理化学活性。基于Zn2‘与PPⅨ之间的强螯合作用,及其生成物ZnPPⅨ (Zinc(Ⅱ)proto-porphyrin Ⅸ)具有阴极ECL现象,发展了一种简易、固态、高特异性检测Zn2’的“信号增益型”离子选择性电极。并力求发展了一种非免疫学模式的原位简易监测含有锌指结构EGR1的策略。为自然界内广泛存在的结构锌蛋白和锌指结合核酸提供一种泛用的生物分析定量模式。卟啉与DNA双螺旋的沟槽镶嵌结构作为杂化ECL链用于无标记DNA分析本工作提出了一个简易的无标记分析策略,通过形成杂化的ECL组装体实现对DNA的灵敏检测。该方案首先在修饰了纳米金的玻碳电极上修饰巯基核酸作为捕获探针,在目标DNA(tDNA)存在下,通过引发杂交链式反应,延长游离的末端形成纳米级长的双螺旋。鉴于卟啉可插入作为支架的双链DNA(dsDNA)的沟槽,大量ZnPPⅨ分子作为高效ECL的个体将卟啉-dsDNA复合物转变为杂化ECL链。其ECL光强的递增与tDNA浓度呈正比,因此发展了一个超灵敏的、检测下限达飞摩尔水平的无标记DNA分析策略。基于生物条形码为模板的银纳米团簇与量子点之间ECL共振能量转移的超灵敏免疫分析本工作以生物条形码负载的核酸模板银纳米团簇(AgNCs)作为示踪标记,发展了一个基于ECL技术的免疫分析用于肿瘤标志物的定量。其中,巯基丙酸螫合的QDs被用作ECL纳米发光体。从而使ECL共振能量转移得以在作为能量供体的QDs与高效的能量受体AgNCs间引发。在依次自组装的免疫传感器表面发生夹心型免疫反应后,结合在生物条形码上的AgNCs@DNA,极大的淬灭了QDs的ECL发光。所淬灭的ECL光强与癌胚抗原的浓度呈倒数相关关系,其检测下限低至皮克每毫升。
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