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电化学发光(ECL)是发生在电极表面由稳定的前体产生的具有高灵敏度的化学发光反应,实际上包括电化学和化学发光两个过程。本论文简述了电化学发光技术的发展历史、基本原理、反应体系以及反应特点,介绍了电化学发光反应装置的组成,评述了电化学发光方法在生物检测以及环境检测中的应用。并应用该方法成功的定量分析了乳腺癌临床样品中EZH2的表达和水环境中重金属离子汞的污染。简要概括如下:
1.EZH2是一种细胞转录调节的抑制因子,它参与了细胞周期的调控,控制细胞的记忆。EZH2在人类乳腺癌细胞中过量表达,可以作为一种特异的生物标记物检测癌症的发展与迁移。本文中我们发展了一种高灵敏度的电化学发光方法定量检测了乳腺癌临床样品中EZH2的表达。基本原理如下:分别在5’末端标记有活化钉和生物素的引物用于PCR反应扩增EZH2基因特异性片段。由于生物素和链酶亲和素特异性结合形成稳定的复合物,因此可用链酶亲和素包被的磁珠收集分离PCR反应产物。富集产物可直接用电化学检测系统检测。我们应用这种方法定量检测了25个乳腺癌临床样品中EZH2的表达。结果表明:EZH2在癌细胞系中高表达而在正常的血细胞中不表达；在25个乳腺癌临床样品中发现有10个中EZH2高表达。这种方法简单、快速、灵敏度高,为乳腺癌的早期检测与诊断提供了一种潜在的方法。
2.构建了一种基于磁珠和TT错配的新型的电化学发光传感器高灵敏度的检测水环境中汞离子污染。首先在两条具有5个TT错配的双链互补DNA探针的5’末端修饰氨基。其中一条作为捕获探针连接到羧基修饰的磁珠上;另一条作为信号探针标记上活化钌。由于这两条探针上有五个TT错配碱基,正常情况下由于反应温度低于探针的熔解温度(Tm),在杂交缓冲液中不能杂交成为双链结构；而当杂交缓冲液中加入汞离子时,汞离子能够与TT碱基结合而使两杂交探针形成稳定的DNA双链结构。钉探针便连接到磁珠上,然后可利用磁场将磁珠富集到电极表面。再在反应池中加入三丙胺,则三丙胺与钉发生氧化还原反应释放光子,可用电化学检测系统进行检测。