无标记玻璃纳米孔在蛋白质检测中的应用

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:scsnlaosi
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纳米孔作为一种单分子分析的有力工具,目前已广泛应用于核糖核酸、肽核酸、蛋白质和其他分子的分析,表现出良好的性能。而蛋白质构象复杂,具有不同的大小、三维结构以及电荷分布不均匀的特点,并且随着蛋白质的尺寸降低,蛋白质通过纳米孔检测器的速度变快,致使信号分辨率降低,因此提高纳米孔检测蛋白质时的信噪比和改善选择性方面的问题亟须解决。本论文研究了基于纳米孔的蛋白质传感,选择了一种经典的、成本较低、选择性高的分子印迹纳米颗粒作为载体,改善纳米孔检测技术中存在的信噪比和选择性差的问题。另外,本论文中还提出一种热响应性水凝胶填充的纳米孔,通过降低蛋白质易位速度,控制其释放,进一步提高纳米孔检测的信噪比。本论文开展的工作及结果如下:(1)将纳米孔技术与分子印迹技术相结合,构建了牛血清白蛋白(BSA)高选择性电化学传感平台。实验以Si O2作为载体,BSA作为印迹分子,得到分子印迹纳米球(MIP/Si O2)。基于MIP/Si O2对BSA的特异性吸附,处于不同印迹阶段的纳米球,由于体积和表面电荷的不同,当它们依次通过纳米孔时,会产生可以区分的阻抗脉冲信号,达到对复杂样本中牛血清白蛋白的高选择性、高灵敏度地检测。该方法的线性范围和检出限分别为0.5~50 nmol L-1和0.3 nmol L-1,也可用于实际样品中BSA的检测,该方法为纳米孔传感开辟新的应用领域。(2)针对蛋白质检测中信噪比低的问题,制备了热响应性水凝胶填充的纳米孔。该热响应性水凝胶有效地减小了纳米孔处的离子通量,并且纳米孔内填充的水凝胶与BSA分子存在相互作用,增大BSA易位阻力,降低BSA的易位速度,增强易位信号信噪比。通过温度有效地控制BSA的释放,采用阻抗脉冲法,记录实时的BSA释放,从得到的双向脉冲信号分析BSA的易位行为。该方法为使用纳米孔实时监视、可控的蛋白质类药物的释放提供一种可行的分析方法。
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