【摘 要】
:
传感信号放大技术是检测痕量生物分子的重要手段,在分析化学、生物医学、食品质量控制、环境监测以及法医学研究等领域中具有重要意义。荧光分析方法具有极高的时空分辨率,可以对核酸、蛋白质、酶以及离子等多种目标分子进行有效检测,在生物医学领域有着广泛的应用。荧光生物传感器根据是否需要将荧光分子偶联到探针的特点可以分为标记型荧光传感器和免标记型荧光传感器。标记型荧光传感器通常需要标记至少一个荧光基团,存在修饰
论文部分内容阅读
传感信号放大技术是检测痕量生物分子的重要手段,在分析化学、生物医学、食品质量控制、环境监测以及法医学研究等领域中具有重要意义。荧光分析方法具有极高的时空分辨率,可以对核酸、蛋白质、酶以及离子等多种目标分子进行有效检测,在生物医学领域有着广泛的应用。荧光生物传感器根据是否需要将荧光分子偶联到探针的特点可以分为标记型荧光传感器和免标记型荧光传感器。标记型荧光传感器通常需要标记至少一个荧光基团,存在修饰过程复杂、检测成本高等不足,因此发展反应条件温和、操作方法简单的免标记型荧光传感器,显得尤为重要。本论文将功能化的G-四链体作为免标记的荧光信号产生元件与基于核酸探针的酶促型信号放大方法相结合,实现对包括核酸外切酶Ⅲ(Exonuclease Ⅲ,Exo Ⅲ)、三聚氰胺、Hg2+、Dam甲基转移酶(Dam MTase)等在内的各种目标分子的灵敏检测,分别考察传感体系的可行性、最优反应条件、灵敏度、选择性以及实际样品检测能力,具体内容如下:第一章:介绍了生物传感器的原理和种类及荧光生物传感器的最新研究进展,介绍了 G-四链体的概念及其常见的应用,同时介绍了几类常见的基于核酸分子的信号放大技术,并阐明本论文的研究意义和研究内容。第二章:我们设计一种功能化的发夹型G-四链体核酸探针,构建一个简便、免标型荧光分析方法用于检测Exo Ⅲ。该传感体系充分利用发夹结构限制G-四链体构象形成的特点,以G-四链体/ThT复合物为免标记荧光报告单元进行设计。Exo Ⅲ的出现,发夹结构被破坏,酶切产物可以顺利形成G-四链体的结构并产生G-四链体/ThT复合物,荧光信号得到大幅提升。该检测方法对ExoⅢ具有良好的选择性,检测的线性范围为0.5-40 U/mL,检测限(limit of detection,LOD)为0.4 U/mL。该方法有望用于疾病诊断和药物筛选等领域。第三章:我们构建了一种基于核酸外切酶Ⅲ(Exo Ⅲ)辅助循环放大的荧光分析方法用于快速和灵敏地检测三聚氰胺。三聚氰胺的出现破坏了发夹型核酸适配体探针的构象,进而触发Exo Ⅲ持续水解核酸适配体探针并产生G-四链体/ThT复合物,荧光信号明显增强。该方法的线性范围为0.1 nM-0.1μM,LOD为83 pM,并且在牛奶中获得良好的回收率:91%-104%。该方法具有一定的通用性,我们用该方法还检测了 Hg2+,线性范围为0.1 pM-1 nM,LOD为33.1 fM,自来水中检测Hg2+的回收率为96%-109%。该荧光分析方法具有良好的实际应用价值。第四章:基于磷酸化的发夹探针和末端转移酶(TdT)介导的无模板扩增效应,我们构建了一种免标记的荧光传感方法,用于检测Dam甲基转移酶(Dam MTase)。Dam MTase的出现触发发夹探针发生甲基化,进而成为限制性核酸内切酶Dpn Ⅰ水解的底物分子,酶切产生活化的3’-OH末端触发TdT介导的无模板扩增,最终产生具有G-四链体/ThT复合物的长链,荧光信号得到大幅度增强。该分析方法对Dam MTase具有良好的选择性,检测的线性范围为0.1-100 U/mL,LOD为0.024 U/mL。该方法有望作为筛选甲基化抑制剂的有力工具,在药物研发和疾病诊断方面具有重要意义。
其他文献
计算机断层成像技术(Computed Tomography,CT)作为现代临床广泛应用的医学成像技术,能够在无创情况下提供高分辨率的组织断层图像。然而,CT成像中所使用的X射线具有辐射性,过高的辐射剂量会极大增加患者的致癌风险。螺旋CT扫描是一种广泛应用的投影数据采集方式。相较于轴向扫描模式,螺旋CT扫描具有扫描覆盖面积大,扫描时间短,z轴分辨率高等优点。同时,螺旋CT的大区域、快速扫描也大幅提升
研究背景和目的童年创伤被认为是成年期抑郁症的危险因素,其中最常见的童年创伤是忽视,但和抑郁症状相关的童年创伤类型则为情感方面的虐待和忽视。成年人的童年创伤评估依靠回顾性数据,因此可能存在回忆偏倚,有认为当下的抑郁症状会影响对童年创伤史的回忆,因此回顾性评估的数据是否可靠尚无定论。童年创伤被认为是发生在生命早期的应激事件,因此可能对个体的生理功能产生影响,其中下丘脑-垂体-肾上腺轴就是会受应激影响的
研究背景及目的糖尿病是一种以血糖指数长期保持在高水平的人类慢性代谢性疾病,主要由胰岛素分泌活动受损引起。糖尿病会危害机体的代谢能力,并产生一系列的并发症。糖尿病骨质疏松症是糖尿病患者常见的慢性并发症,以高血糖、骨质流失、骨脆性增加和轻微骨折为特征,严重影响患者的生活质量,同时具有较高的致残率,加重世界医疗和经济负担,研究减缓和治疗手段日益受到重视。阿魏酸(Ferlic Acid,FA)是存在于植物
鼻咽癌是我国高发恶性肿瘤之一,占我国头颈部恶性肿瘤发病率的首位。早期治疗是提高肿瘤治疗疗效的最有效方法之一。无论是原发鼻咽癌的早期诊断还是复发鼻咽癌的早期诊断,都能为患者赢得更早的治疗时机,一定程度上提高患者治愈率和生存率。因鼻咽癌发病部位隐匿,发病早期的临床症状不典型,缺乏特异性,确诊鼻咽癌存在一定难度,容易造成漏诊、误诊。鼻咽壁和腺样体的良性增生在成人中很常见,其影像学特征与早期鼻咽癌的相似,
脑出血是一种潜在的危及生命的恶性脑疾病,具有致残率高、病死率高和预后效果差等特点。临床上,脑出血的早期诊断具有重要意义,能够有效地减轻神经功能缺陷并且降低死亡率。CT由于其分辨率高、成像速度快、且对出血敏感性高,成为脑出血检查的首选方式。尽管CT在脑出血检查中有明显的成像优势,但是在诊断过程中仍然存在一些问题:(1)高辐射剂量的CT扫描会使患者面临致癌的风险,而降低剂量会导致重建图像质量较差,影响
背景与目的在气候变化背景下,全球气温将呈持续上升趋势,极端气候事件发生频率不断增加。大量研究表明气温和人群死亡密切相关,而寒潮事件的影响尤甚。目前相关研究主要关注海拔较低的地区,西藏这类高原地区的研究很少。已有关于西藏高原地区的研究仅纳入了部分区县的死亡病例,且疾病负担研究几乎没有。因此,本研究将首先评估西藏日均气温与非意外死亡的暴露反应关系及其死亡负担,进而评估寒潮事件对非意外死亡的影响和疾病负
从7种深共熔溶剂中筛选最适合于桑黄黄酮化合物提取的溶剂体系,采用响应面优化深共熔溶剂提取桑黄黄酮的工艺,筛选最佳黄酮回收树脂,并分析其体外降血糖和结合胆酸盐能力。试验结果表明,乙二醇与氯化胆碱组成的深共熔溶剂体系最适合于桑黄黄酮的提取,最佳提取工艺为深共熔溶剂含水率30%,乙二醇与氯化胆碱的摩尔比为8.21:1,料液比(mg:mL)50:1,提取温度64 ℃,提取时间43 min,在此条件下,桑黄
听觉纹状体(auditory striatum,AS)是听觉下行神经通路的一个重要脑区,在听觉信息分辨方面发挥重要作用,但目前对其听觉信息处理神经机制,特别是动物处于不同大脑状态时其听觉信息处理和感知神经机制研究甚少。在本研究中,我们综合运用单神经元记录技术、动物运动状态记录方法和基于任务识别的听觉信息分辨的行为方法,来研究运动对小鼠AS的听觉信息处理和分辨能力调控的神经机制。首先,我们利用单神经
[背景]肺腺癌是高发的肺癌类型,手术是治疗T1期肺腺癌患者的首选方法,患者有无淋巴结转移关系到手术方式的选择,因此术前预测淋巴结转移可以辅助医生制定手术方案。影像组学是一项新兴的技术,它应用医学图像的高通量数字信息,可以构建准确性高的预测模型,但类别不平衡数据会影响模型的性能。因此,为解决不平衡数据的T1期肺腺癌淋巴结转移预测问题,本文提出基于PET/CT影像组学不平衡数据校正的预测模型,并分析P
癌症严重威胁人类生命健康。光动力学治疗(PDT)作为一种新兴抗肿瘤方式,由于其非侵入性、时空选择性、低毒副作用和能够激活免疫响应等优势成为当下炙手可热的研究对象。虽然PDT可利用活性氧氧化细胞膜及胞内核酸、酶等生物大分子诱导细胞凋亡,但肿瘤细胞的快速增殖与代谢形成了异常的肿瘤微环境(TME),导致肿瘤细胞可通过激活氧化防御系统适应过度的氧化应激,进而引发其对PDT的耐受性。研究发现,协同治疗相对于