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如今,对miRNA、DNA、磷脂酶等生物分子的检测,已经成为分析化学研究领域的重要组成部分之一。所以,设计一种灵敏、高效,简便、快速、高选择性的生物分子的分析检测方法具有非常重要的意义。荧光共振能量转移(FRET)作为生命分析科学领域中的一种比较有前景的分析检测技术,被大量的应用于生物分子的分析检测研究。荧光共振能量转移是指两个荧光基团间能量由供体基团传递给受体基团的过程,这个过程是通过偶极-偶极耦合作用以非辐射方式发生的。在不同范围的波长内,能够在同一时间内记录两个不同的发射强度的荧光光谱;许多生物分子(DNA、MicroRNA、磷脂酶A2)在人体中浓度的变化与人体的健康有很大关系,如何检测它们的浓度是生物功能研究、疾病诊断以及相关的基因药物开发的关键技术之一;基因检测作为一种研究DNA的新方法,它利用脱氧核酸碱基互补配对的原则进行识别,能对基因片段实现连续、精准、灵敏、快速的选择性检测。miRNA是一种内源性的小分子,在人体和几乎所有类型的生物分子的细胞中都能被发现,在细胞的一系列生命过程中,比如发育、增殖与凋亡、生长与分化、代谢、癌变等扮演着非常重要的监控调节功能的角色。通过催化水解磷脂甘油二位酰基,磷脂酶A2能够释放出游离的脂肪酸和溶血磷脂的限速酶,它的下游产物也具有普遍的生物活性,参与信号转导、基因表达、炎症、损伤等各种基本的生理病理过程。本论文主要通过荧光共振能量转移技术,同时借助生物分子信号扩增技术,检测了miRNA、DNA、PLA2三种生命过程中重要的生物标志物,构建了一个比较新颖独特的分析检测技术研究平台,达到了较好的定量分析检测结果,其主要包括以下三个方面的内容:1.基于病毒p19蛋白修饰的量子点构建荧光共振能量转移体系一步法快速定量检测肿瘤细胞中miRNA-21本章主要是基于病毒p19蛋白修饰的量子点设计了一种荧光共振能量转移传感体系,用于一步、快速、定量检测肿瘤细胞中miRNA-21。在该方法中,病毒p19蛋白首次被用来修饰量子点,p19蛋白修饰的量子点可以特异性结合双链RNA,具有极其优异的选择性能。在Cy-3修饰的RNA检测探针与目标物miRNA-21杂交后,该双链RNA可以被特异性的吸附到量子点的表面,从而发生荧光共振能量转移,实现对miRNA-21的快速定量检测。在没有目标物miRNA-21时,Cy-3修饰的RNA检测探针无法吸附到量子点表面,从而阻碍荧光共振能量转移的发生。该方法不需要洗涤,避免了分离,简化了实验步骤;此外,该方法还具有很高的特异性,检出限能达到0.6 fM。为了更进一步验证所设计方法的优异性能,我们接着在乳腺癌细胞中对miRNA实行活性检测并且与传统的RT-qPCR做了对比,取得了很好的结果。2.基于自复制催化发夹组装的荧光共振能量转移技术快速检测DNA本章主要是基于自复制催化发夹探针的荧光共振能量转移技术、同时结合信号放大技术成功的用于对DNA分子连续、快捷、高效、高灵敏度的检测分析研究,在本研究分析方法中,标记荧光染料的发夹探针H1、H2是经过特殊设计的序列,在茎部有一段和目标物相同的序列,目标DNA作为引物,可以在构建的自复制催化发夹组装的方法中(CHA)循环利用,生成H1-H2复合物,从而发生荧光共振能量转移。同时,生成与目标物相同的两个序列重新用作新的引物,触发新一轮的CHA,极大的提高了反应效率,在短时间内产生大量的分子信号,实现了信号扩增的目的,提高了灵敏度,检出限达到0.01 pM,所以该方法有望成功的用于临床上检测生物小分子DNA。3.目标物“开-关”脂质体结合催化发卡组装信号放大策略构建荧光共振能量转移新方法检测PLA2本章主要以包裹引物DNA脂质体与发夹探针H1、H2为基础,构建了一种以荧光分光光度计为检测工具,新颖独特、操作简单,灵敏度高,选择性好的检测PLA2的新策略。首先,我们将包裹DNA脂质体与发夹探针H1、H2结合,当存在PLA2时,脂质体进行裂解,释放出引物DNA,发生自催化发夹自组装反应,生成H2-H1复合物,发生荧光共振能量转移,同时,生成与引物相同的两个序列,重新用作新的引物,触发新一轮的CHA,从而完成信号扩增的作用,极大地增强了反应效率,提高了灵敏度,检出限能达到0.0001 U L-1,该方法有望成功的应用于临床检测生物小分子PLA2。