论文部分内容阅读
近几十年来,半导体纳米材料在生物传感分析领域的应用研究越来越多。量子点由于具有特殊的尺寸效应、高量子产率以及相对较窄又可调的发射波长等优异的光电特性,量子点作为纳米生物探针已应用于各个领域。荧光分析检测方法由于操作简便、高灵敏性和容易控制等诸多优点而广泛应用于各种生物分子的分析检测。本工作主要探究了基于量子点生物探针结合信号放大技术构建荧光生物传感分析方法,并最终实现了对核糖核酸、癌胚抗原、激酶等多种肿瘤标志物分子的高灵敏检测。我们主要在如下几个方面开展了工作:1.在本工作中,合成了两种新颖的CdSe@ZnS和CdTe量子点,两种量子点具有明显区分的荧光发射峰和较强的荧光性能。利用该量子点荧光探针,结合DNA酶辅助目标循环放大技术,实现了对两种目标MicroRNA（miRNA-141 and miRNA-21）同时检测。首先巯基修饰的两种发卡DNA自组装到磁性MB@Au复合物表面,再引入两种目标MicroRNA与发卡DNA杂交形成双链结构,随后加入外切酶（Exonuclease III）对双链中的DNA逐步剪切,释放出两种目标MicroRNA进行循环,在MB@Au表面形成大量的基底片段。当引入大量的荧光信号探针后,经过酶剪切和磁性分离,检测放大的荧光信号,实现了对两种目标MicroRNA的高灵敏检测。2.合成了一种新型的水溶性Mn:ZnCdS@ZnS核壳量子点,具有较强的荧光性能,以该量子点标记DNA构建荧光信号探针。利用氨基修饰的SiO2微球作为附载体,结合聚合酶辅助目标CEA循环放大技术构建了荧光生物传感新方法,检测了癌胚抗原（CEA）。同时,SiO2微球表面聚合产物DNA S1与DNA3形成了双链结构,在ATP存在下加入多核苷酸激酶（T4 PNK）和λExo进行反应,利用HCR放大技术和CdTe QDs-DNA叉式结构信号探针,实现了对T4 PNK的活性检测。因此,该荧光生物传感方法实现了对两种目标CEA和T4 PNK的高灵敏检测。3.基于CdTe量子点探针和酶辅助DNA循环放大技术,构建了一种新颖的DNA纳米笼,实现了对8-氧代鸟嘌呤DNA糖基化酶（hOGG1）的灵敏检测。同时,利用该DNA纳米笼对MCF细胞进行了荧光标记和靶向给药。发卡DNA HP1（含有8-oxo-dG）在目标hOGG1作用下分解成DNA片段1和片段2,引入大量发卡DNA HP2后,基于Exonuclease III辅助的循环放大,产生大量trriger DNA（其中含有核仁素适配体）。结合多条特定DNA链构建了六面体DNA纳米笼。将荧光量子点CdTe标记到DNA笼上,完成了对hOGG1活性的灵敏检测。当抗癌药物阿霉素（Doxorubicin;Dox）嵌入到DNA纳米笼中,Dox荧光于“OFF”状态。当DNA笼进入肿瘤细胞后,适配体与细胞表面的核仁素结合,游离出的Dox荧光处于“ON”状态,实现了对癌细胞的荧光成像和靶向药物治疗。