基于DNA循环放大通用型荧光生物传感器的研究

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gny637259
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
建立快速、高灵敏度和高选择性的通用型生物传感器是生化分析工作者的重要任务。通用型生物传感器是指使用相同的工作原理,通过改变个别测定单元以达到检测不同物质的目的,其突出优点是适用的普遍性。高灵敏度的检测方法很多是基于多重循环的DNA信号放大。DNAzyme是一种具有催化功能的DNA片段,由结合位点和识别催化位点组成,可以与底物杂交并裂解底物。与传统的蛋白质酶相比,DNAzyme具有多功能性设计、在室温和高温稳定、低成本、易于合成和标记的特点。G-三链体结构被认为是G-四链体结构折叠过程最合理的中间体之一,这种结构在体外也显示出类似于G-四链体的催化功能。由于G-三链体具有更少的G碱基个数,在设计富G发夹时颈部的G-C更少,设计更为灵活。很多核酸染料与G-三链体作用所产生的荧光信号,可根据荧光信号强度的不同来定量检测目标物。本论文主要是以G-三链体作为荧光信号探针,利用DNAzyme的催化剪切和核酸切割酶辅助目标物循环并依据核酸染料的光谱特性,构建不同的通用型荧光生物传感器,分别对DNA、金属离子和蛋白质进行检测:(1)基于Exo III辅助循环和DNAzyme扩增超灵敏的荧光检测H5N1。当反应体系中存在目标物H5N1时,H5N1与发夹H1互补,产生Exo III作用的3’平末端,在其水解下释放出H5N1和发夹H1的DNAzyme片段,其中H5N1参与下一个循环,而DNAzyme与底物发夹H2上的识别位点结合,在Mg2+的作用下催化剪切,从而释放发夹H2中的富G链,与核酸染料硫黄素T(Th T)作用显示出强的荧光信号。根据实验结果,H5N1在0.1-25 n M的浓度范围可以与荧光信号建立良好的线性关系,并且检出限为35 p M。在实际样品(血清)中也显示出良好的线性。(2)基于DNAzyme循环放大的通用型生物传感器对苏云金芽孢杆菌转基因序列(Bt DNA)、Hg2+及凝血酶进行检测。靶目标可以将分裂的DNAzyme片段组合成三链复合体,该复合体是被Mg2+激活的完整DNAzyme,可以催化剪切底物释放富G链。通过G-三链体与核酸染料(Th T或Hemin)之间的相互作用产生荧光或紫外信号。实现结果表明,Bt DNA的线性范围是0.06-50 n M,检出限为28 p M;Hg2+的线性范围是0.3-30 n M,检出限为10.2 p M;凝血酶的线性范围是0.5-30 n M,检出限为11 p M,并且均具有良好的选择性。(3)目标物触发多循环的无标记通用型生物传感器对DNA和凝血酶的检测。当存在DNA和凝血酶时,可以触发发夹H1和发夹H2之间的链置换扩增,以形成双链DNA。然后,在Nt.Bbv CI的帮助下实现多重扩增,生成大量富含G的序列片段。通过添加Th T或血红素/ABTS实现荧光分析法和紫外比色法的检测。其中荧光分析方法的灵敏度更高,DNA在0.6-120 n M浓度范围与荧光信号可以建立良好的线性关系,其检出限为0.359 n M;凝血酶的线性范围是1-150 n M,其检出限是0.697 n M。
其他文献
金属-有机框架材料(Metal-Organic Framework,MOF),由于其具有高孔隙率,大表面积,和高热/化学稳定性等特点,被广泛应用于储能、催化、生物医药等领域。近年来,功能化的MOFs材料
随着人类对化石燃料的过度依赖和传统能源的逐步减少,寻找可再生能源成为当今社会主要关注的问题。从环境中获取绿色能源被认为是缓解当前能源危机的最佳选择之一。自然环境中存在着各种形式的能量,例如机械能,太阳能和波浪能等,其中分布最为广泛的是自然环境中的机械能,包括风的吹动、汽车行驶、生物运动等。近年来,基于接触起电和静电感应耦合原理的摩擦纳米发电机(TENG)被王中林团队首次提出,可将不同形式的机械能转
学位
随着科学与社会的发展,湿度探测在生活、生产等多个方面有着重要的作用。传统的湿度探测大多采用电学模式进行探测,需要专业的测试仪器。湿致变色材料的发展为湿度探测提供了
成本管理作为现代企业管理的重要组成部分,在企业的发展过程中至关重要。面对越来越严格的国家政策及同行业的激烈竞争,一个企业成本管理的好坏直接关系到企业的经济利益以及
在西方企业伦理学的影响下,国内对企业伦理的研究经历了引进国外相关著作研究和取得植根于中国特色的理论成果的阶段。相比大型企业,中小企业面临着更多伦理困境与挑战,尤其
MEMS传感器凭借体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成等优点,有着非常广泛的市场前景。而键合封装是MEMS器件生产过程中的关键环节之一,其中阳极键合在封装
威尼斯国际艺术双年展作为历史最悠久的国际艺术大展,其国家馆机制引来世界各国齐聚一堂,共同展现本国的当代艺术成果,故被誉为“艺术界的奥林匹克”。中国在威尼斯双年展诞生逾110年后才姗姗来迟,加入到国家馆阵营。在连续举办了九届中国馆后,我们不得不去思考,作为一个具有特殊性质的国家馆,中国馆的历史沿革有怎样的特点,中国馆的策展人又是如何思考和组织展览的,中国馆定位及其真正的意义是什么?中国馆可探讨的问题
学位
本文试图说明“培植肉”技术作为一种组织培养工程学在“组织培养和艺术项目”的艺术创作中的应用。“培植肉”作为组织工程下的一个具体应用,在近些年来进入了公众视野,而早在1996年奥隆·凯茨带领下的“组织培养和艺术项目”就已经开始实际应用在其艺术创作之中。而不论是对于“培植肉”的历史文化研究还是对于“培植肉”在艺术创作中的应用,在中文世界都鲜有提及。本文从“培植肉”的名称入手,区分了“人造肉”概念中的两
学位
随着我国医疗制度的健全,医药制造公司之间的竞争逐渐加大。截止2019年12月31日,我国的医疗制造上市公司达到大于370家,规模以上医药制造业更是达到7300家以上。在这种情况下,公司选择扩展其规模以抵御外部竞争压力。公司规模虽然扩大了,但是原来的业绩评价体系并没有改变,这种做法没有促成公司的发展,反而将受到不利影响。因此,根据现有公司的发展,新的绩效评价体系的形成是紧迫的。作为确保公司战略管理的
学位
在现当代的绘画艺术中,呈现出多元化的发展趋势。而在绘画创作中,艺术家对于图像的运用已经越来越显著。早期绘画对于图像的运用,仅仅是作为绘画的辅助材料使用,并未形成为图像而绘画的一种形式风格。随着大数据时代的到来,以及科技的进步所推动摄影摄像技术的发展,图像充斥着我们的日常生活,因此也必然会形成一种图像化阅读的方式,即通过阅读图像来辨识发生事件的真伪。然而图像所提供的仅是某一瞬间的记录,其背后所隐藏的
学位