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纳米生物学是从微观的角度观察生命现象,并对核酸、蛋白、多糖等分子进行操控,是材料科学与生命科学及医学等多学科交叉而产生的新型研究领域,而纳米材料则是纳米生物基础研究和应用研究的重要基础。当前对纳米材料制备技术的研究已经取得了很大的进展,并且逐渐延伸到纳米材料在生物医学领域的应用开发研究。本报告以超顺磁性纳米微球为研究材料,对其在血液中病毒核酸的分离纯化以及对PCR扩增的独特效应进行了研究。
本文第一部分首先介绍了当前血液安全的现状、技术特点以及开发自动化病毒检测平台技术的迫切性;其次,在自动化核酸提取仪上,以质粒DNA和酵母RNA分别模拟乙肝病毒DNA和丙肝病毒RNA,对大量的磁性纳米微球进行了初步筛选,得到了磁性纳米微球对DNA和RNA不同的结合效应;根据上面的实验结果,选择部分磁性纳米微球进行真实乙肝病毒和丙肝病毒核酸分离检测的研究;最后,考查了PVA及Dextran等大分子修饰的磁性纳米微球对于乙肝病毒和丙肝病毒核酸分离检测的效果。
本文第二部分首先介绍了纳米材料在聚合酶链反应(PCR)中的独特效应,以及纳米PCR研究中还存在的问题。总结前期的研究结果,对纳米PCR的作用机制提出了新的假设,之后,通过实验初步证明了该假设,提出了纳米PCR的独特效应是由于纳米材料在PCR体系中,通过PCR buffer中成分的协助,大量吸附游离的DNA聚合酶,从而改变其在溶液中的分布,最终大大减少了非特异性产物的合成,并提高了扩增效率。