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在急性髓系白血病(AML)中有一种较常见严重危害人类健康的恶性血液病---急性早幼粒细胞白血病(acute promyelocytic leukemia, APL)。APL患者具有特征性的t (15;17)染色体易位所引起的PML/RARα融合基因形成。近几年电化学DNA生物传感器已迅速发展成为了一种全新的基因检测技术,具有DNA杂交反应高度的特异性,又具有电化学传感器灵敏度高、响应快、操作简便、微型化、价格低廉等显著优点,成为近年国内外研究热点。纳米材料由于其小尺寸效应、量子效应、表面、界面效应和宏观量子隧道效应而表现出奇异的光、电、磁等独特的物理化学性质,引起了全球科学家的广泛关注。它具有比表面积大、表面活性中心多、催化效率高、吸附能力强、表面活性高等优点。将纳米材料引入到生物传感器,研制纳米生物传感器,可显著提高生物传感器的灵敏度、重现性和选择性等,纳米生物传感器正成为新一代的DNA检测方法,具有巨大的潜在应用价值。本文旨在建立高灵敏的DNA生物传感器,将具有极佳的比表面积和生物兼容性,并可与巯基修饰的寡核苷酸通过Au-S共价键而牢固结合的纳米金颗粒(gold nanoparticles, AuNPs),与电化学分析检测技术相结合,构建纳米金修饰的三明治型DNA生物传感器和能够进行快速定量检测的DNA生物传感器,以此对目的基因进行检测。并分别构建了两种不同类型的纳米金电化学传感器,同时还构建了一种氯化六氨合聊为指示剂的DNA传感器,用于对急性早幼粒细胞白血病PML/RARα融合基因的检测,同时考察了传感器的特异性等性能。论文分为三个部分:第一章:纳米金修饰传感器用于PML/RARα融合基因的检测研究本章首先合成纳米金颗粒,利用透射电子显微镜(TEM)和紫外分光光度(UV)计对其进行表征,基于此构建了纳米金修饰的DNA电化学传感器,对PML/RARα融合基因的检测,并对实验条件进行了优化。实验结果表明,实验构建的传感器,能够有效地区分PML/RARα融合基因的互补序列与单碱基错配序列。在最佳杂交条件下,互补链ssDNA浓度范围在:1.0×10-13 M-1.0×10–9 M,电流信号与DNA的浓度呈良好线性对数函数关系,通过纳米金的信号扩增作用,此传感器的灵敏度得到提高,检测限可达2.3×10-14 M。第二章:计时电量法电化学传感器用于急性早幼粒细胞白血病PML/RARα融合基因的检测本章构建了一种以氯化六氨合钌([Ru(NH3)6]3+)作为指示剂的电化学DNA传感器,利用计时电量法(CC)法检测APL中PML/RARα融合基因。由于杂交前后,与DNA链静电结合的[Ru(NH3)6]3+量不同,于是形成电量差值,即△Q。随着靶序列浓度的增加,[Ru(NH3)6]3+引起的电量差值也增大。实验结果表明,该传感器能很好地区分完全互补和单碱基错配、完全非互补序列,说明它具有很好的特异性。实验还对融合基因进行定量检测,互补靶DNA序列在1×10-12 M-1×10-8 M的浓度范围内,电量的差值(△Q)与DNA浓度的自然对数值呈良好的线性关系,检测限为4×10-13 M。由于钌作为指示剂的方法能简化实验操作,降低背景信号,并且具有和三明治型酶法相近的检测限。因此,[Ru(NH3)6]3+作为电化学指示剂构建的DNA传感器,能很好的对PML/ RARα融合基因靶序列进行有效并且是快速简便的分析测定。第三章:基于辣根过氧化物酶修饰纳米金粒子的DNA传感器研制本章在纳米金上自组装大量的单链DNA作为信号探针,将巯基修饰的捕获探针组装到金电极上,使杂交信号被金纳米粒子上的大量信号HRP放大。通过这种方法进行PML/RARα融合基因的检测。该传感器能够对完全互补和单碱基错配、完全非互补序列进行有效的区分,说明具有很好的特异性。本实验检测发现,互补靶序列在浓度1×10-9 M-1×10-13 M范围内测得的电流值,与浓度的对数值呈良好的线性关系,检测限可以达到1.14×10-14 M。因此,辣根过氧化物酶修饰纳米金的传感器,对PML/ RARα融合基因的检测有很好的应用前景。