基于核酸探针与纳米材料检测生物标志物

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生命科学是当今最为重要的科学领域之一,它与人类的健康、社会的发展息息相关。人类对自身健康以及环境等方面的关注和要求更是达到了前所未有的高度。这也对科研医疗等领域的工作者提出了更高的要求,促使研究者进一步深入的、细化的对生命活动及相关的疾病做出更为精准的判断和解读,而对疾病进行早期诊断的方法主要是对与疾病相关的一些标志物(核酸、蛋白质、酶等)进行检测。生物传感器因为响应速度快、灵敏度高、简单方便等优点而受到越来越多科研工作者青睐,被广泛应用于生物医学、环境监测、食品医药等领域。本文基于当前生命科学研究的热点,借助于功能核酸以及纳米材料的优势,发展出新型的生物传感方法对疾病相关的一些标志物miRNA、多巴胺进行了含量测定以及实用性验证。与传统检测方法相比,本文中提出的方法在灵敏度上更为优异、操作上更为简单、分析成本上更为低廉。具体内容如下:MicroRNA(miRNA),在诸如细胞增殖、分化、迁移以及凋亡等过程中起着非常重要的作用。准确分析miRNA对更好的理解他们在癌症以及癌症治疗中所扮演的角色起着十分重要的作用。在第2章中,我们利用poly(A)聚合酶在目标miRNA的3’端延伸出一个poly(A)-tail,然后通过甲氧檗因与poly(A)-tail之间的特异性结合而形成双链,此时再加入SYBR Green Ⅰ (SG Ⅰ)。SGI嵌入双链核酸后,荧光信号得到显著增强。以此,发展了一种简单灵敏、低成本且不需标记的生物传感方法用于检验miRNA。以核酸嵌入染料SYBR Green Ⅰ作为荧光指示,无需事先进行荧光标记,利用磁珠具有的良好分离和富集特点,能够进一步提高分析方法的灵敏度和选择性。通过改变生物素标记的捕获探针的序列,本章中建立的方法可进一步的应用于其他核酸分子的检测。这有望为核酸的检测以及与其相关的生物医学研究提供一个简单、方便、经济的分析检测平台。多巴胺(dopamine),人体脑内分泌的一种重要神经递质,多巴胺调节着与大脑部位相关的中枢神经系统的机体运动以及精神活动功能,多巴胺的浓度变化与多种疾病密切相关。在第3章中,我们利用g-C3N4纳米片自身特性,建立了一种无需特殊标记的,"turn off"型多巴胺检测法。g-C3N4纳米片自身具有荧光效果,在捕捉到目标物多巴胺后,g-C3N4纳米片的荧光被猝灭,通过对荧光值的大小进行测定从而获知目标物多巴胺的浓度。本章中提出的方法与现有多巴胺检测法相比,具有灵敏度更高,操作简单,快捷廉价等优势,有望进一步降低相关疾病临床诊断和治疗的经济以及时间成本,提高治疗效率。
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