基于電化學(xué)dna生物傳感器的核酸檢測新方法研究

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一、';..t.’'巧‘’巧帶?.vV號(hào)V>備r'';r.-髮V邱.作,/.;\%r巧,.,,:;?挺>T癸.4\聲夸轉(zhuǎn)I氣2巧說,.少>W'醉C為序;,'../馬裝f哪/'7一.V龍\V'哪始‘-'?叫.;:y?.弟.‘:禁參皆*,W.一^s如續(xù)醫(yī)-運(yùn)致/cVv.h》:o客.;。.今媒c?r.麵【.^/"'於rs.々嚷'...V運(yùn).一>;詳L/LV.:重I慶Z醫(yī)科大等姜?‘V....':.含...r^碩i駕位有備3文、'一.?請-、Vr1。;1:':..基于電化-飾傳感離的論文核斌篇施咖巧'.作者:r;,杳.—;指導(dǎo)卽隱報(bào)娜>了醜艦g今‘-^-一重狀報(bào)驗(yàn)醫(yī)學(xué)院r:--v古.--N.重縫;臨床檢2I前部^無;^':'娜碩±學(xué)^I’M純齡測學(xué)'巧;^M2^月,-i::''、:.V杳?':>;^^.r',:.V':、打';,z/.每:為,.一^:,.冀,r"::.咬.餐:.'?.技居山.若W、-、礦:妾.'?.-,%雙游片換巧;W菩.^貞r-.古L..;.;恕,vs..興狂-.’。;;>百衣義二/>f馬v:.勺fx.樂v一令.」/-'愛立巧V凌i':r^r-r辯.^荀I',f;古、蓉.‘?苦/-黨夢:\矣%,'玄冷'}..^‘巧公f'、進(jìn)4店苗\取' 446分類號(hào):民UDC:密級(jí):重慶醫(yī)科大學(xué)碩±學(xué)位論文基于電化學(xué)DNA生物傳感器的論文題目核酸檢測新]研究作者姓名M指導(dǎo)教師姓名(職稱、單位名稱)下世家教授重慶醫(yī)科大學(xué)檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)院臨床檢驗(yàn)診斷學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室申請學(xué)位級(jí)別碩±學(xué)科、專業(yè)名稱臨床檢驗(yàn)診斷學(xué)>_ ̄論文答辮年月2015年5月2015年4月 ‘重慶醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人申明巧呈交的論文是我本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知,除了義中特別加W標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得重慶醫(yī)科大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料,與我同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。一申請學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處,本人承擔(dān)切相關(guān)責(zé)任。學(xué)位論文作者簽名;日期:九1戶年J7學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書;本人完全了解重慶醫(yī)科大學(xué)有關(guān)保護(hù)知巧產(chǎn)權(quán)的規(guī)定,即研究生在攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬重慶醫(yī)科大學(xué)。本人保證畢業(yè)離校后,發(fā)表論文或使用論文工作成果時(shí)署名單位為重慶醫(yī)科大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和鶴盤,允許論義被查閱和借閱。學(xué)??桑酌床紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容,可L乂采用影印、(保密內(nèi)容除外),并編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索縮印或其他手段保存論文。保密論義在解密后適用本授權(quán)書。論文作者簽名:來每、指導(dǎo)教師壑名:-日期。^-1^.:么 目錄英漢縮巧語名詞對(duì)照1中文摘要2英文巧要4論文正文:基于電化學(xué)DNA生巧傳感器的核換險(xiǎn)測新方法研究7第一章巧于巧環(huán)護(hù)増巧金納米技術(shù)實(shí)現(xiàn)沙口氏苗快速和巧靈敏檢測的電化學(xué)巧策巧71引胃72實(shí)驗(yàn)巧分83結(jié)巧與討論114小結(jié)19參考文巧20第二章基于巧巧外切巧…輔助循巧擴(kuò)増和錯(cuò)配型塞環(huán)巧化自組裝技術(shù)離靈和高特異性艷測巧用型DNA241引胃242實(shí)驗(yàn)部分253結(jié)果與討論264小結(jié)34的文巧35文獻(xiàn)綜巧40&m52攻讀碩±期間巧寫的文章目錄53 館醫(yī)科大學(xué)碩主巧巧生學(xué)位論文英漢縮略語名詞對(duì)照英文縮寫英文全巧中文全敵DNADeoxyrtoosenucleicacid脫氧梭糖核酸RNARibosenucleicacid核糖棱酸RCARollingcircleanplification滾環(huán)擴(kuò)增EL-ISAEnzymelinkedimmunosorbantassay酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)PC民Potlymerasechainreacion聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-CFUColonyforminunits菌落形成單位gAuNPsGoldnanoparticles金納米粒子InvAInvasionroteinAA侵襲蛋白p---mercato--^MCH6p1hexanol6妾蒂基己醇-APSt--STreptavidinalkalinephosphatase鏈霉親和素堿性麟酸酶-aNPa-nah-pthylhosha化a蔡軟麟酸鹽ppBSABovineserumalbumin牛血清白蛋白TEMTransmissionelectronmic防scopic透射電子顯微鏡DPVDiferentialulsevoltammetrpy示差脈沖伏安法EIS巨lectrochemicalimpedancespectroscopy電化學(xué)阻抗譜SWVSquarewavevoltammetry方波伏安法RetElectrontransferresistance電子轉(zhuǎn)移阻力RSD民elatvesandarddevia1:oniti相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差B;BrElthidiumbromide漠化乙錠ExoIIIExonucleaseIII核酸外切酶IIIERA巨xonuc-leaseIllassistedtargetrecycling核酸外切酶III輔助祀物質(zhì)anplification循環(huán)擴(kuò)增CHACatalyticImirpinassembly莖環(huán)催化自組裝PAGEPolyacrylamideelelectrohoresis聚丙帰醜胺凝膠電泳gp1 醫(yī)科大學(xué)巧壬研維學(xué)位論文基于電化學(xué)DNA生物傳感器的孩酸拴測新方法研究摘要DNA,脫氧核糖核酸,是體內(nèi)所必需的H大分子(連同RNA和蛋一。白質(zhì))之,對(duì)所有已知的生命形式至關(guān)重要最近幾年,核酸作為識(shí)別和監(jiān)測生物分子的工具,其應(yīng)用日益増多。傳統(tǒng)的DNA檢測方法既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。因此,建立快速、靈敏和簡便的DNA檢測方法是非常有必要的。由于電化學(xué)DNA生物傳感器具有使用簡便、響應(yīng)快速、成本低和設(shè)備價(jià)格低廉等獨(dú)特優(yōu)勢,能克服傳統(tǒng)方法的局限化將DNA一檢測帶入個(gè)新時(shí)代。本課題主要研究電化學(xué)生物傳感器對(duì)DNA檢測的新方法,該方法能夠高靈敏和離特異性的檢測DNA,為臨床診斷、食品安全、生物威脅和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的DNA檢測提供有力的工具。本研究主要包括W下兩部分:1.基于巧環(huán)擴(kuò)増和金納米巧術(shù)實(shí)現(xiàn)沙口氏苗快速和扭錄敏搶測的電化學(xué)巧策路結(jié)合滾環(huán)擴(kuò)增和金納米探針雙重放大技術(shù)一,本研究建立了種快速和超靈敏檢測沙口菌的新穎的電化學(xué)傳感策略。首先,鞭DNA被固定在電極表面的探針1特異性捕獲。然后將預(yù)先制備好的環(huán)化產(chǎn)物力口到電極上形成典型的H明治結(jié)構(gòu)。在dNTPs和phi29DNA聚合酶存在下,可滾環(huán)擴(kuò)增產(chǎn)生微米級(jí)的包含串聯(lián)重復(fù)序列的單鏈DNA分子。最后,金納米檢測探針能與滾環(huán)擴(kuò)增產(chǎn)物特異性互補(bǔ)結(jié)合,導(dǎo)致酶促電。在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件下化學(xué)信號(hào)的產(chǎn)生,本研究設(shè)計(jì)的電化學(xué)傳感器在IEDNA濃度為-lOM內(nèi)呈lOaMp現(xiàn)出良好的線性關(guān)系,并且有超髙2 齡醫(yī)種大學(xué)碩±研觸學(xué)位論文的靈敏度6.76aM。,此方法被用于實(shí)際樣本牛奶,最低檢測限為同時(shí)i中沙口菌的檢測,最低可檢測6CFUml/的細(xì)菌。因此,該電化學(xué)生物傳感器可W為臨床診斷、食品安全和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域提供強(qiáng)有力的工具。2.基于核巧外切巧…輔助循環(huán)擴(kuò)増和錯(cuò)配型莖環(huán)值化自組裝技術(shù)巧靈蜘巧特異性栓測通用型DNA基于核酸外切酶III輔助循環(huán)擴(kuò)增和錯(cuò)配型莖環(huán)催化自組裝雙重放大策略一,建立了種新穎的高靈敏和特異性的DNA檢測方法。在本實(shí)'-,形成3驗(yàn)中,幫DNA首先與莖環(huán)H0通過堿基互補(bǔ)配對(duì)相結(jié)合平末'-端平末端進(jìn)而逐步催化去除單核脊酸,。核酸外切酶陽能識(shí)別3釋放一出祀DNA和輸出DNA。釋放的靴DNA又能進(jìn)入下個(gè)雜交和裂解過I)1,。程(循環(huán)。輸出DNA能與莖環(huán)H結(jié)合打開曲的莖環(huán)結(jié)構(gòu)接一著莖環(huán)H2與被打開的莖環(huán)H1結(jié)合,釋放出輸出DNA,其能促發(fā)下-H2復(fù)合物的形成個(gè)莖環(huán)催化自姐裝循環(huán)和H1(循環(huán)II)。最后,金電-H2復(fù)合物雜交極上的捕獲DNA能特異性地與H1,導(dǎo)致酶促電化學(xué)。NA濃度信號(hào)的產(chǎn)生在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下,本研究設(shè)計(jì)的傳感器在範(fàn)D-為100M5nM內(nèi)呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系,最低檢測限為%flVl。該方法己成功應(yīng)用于人正常細(xì)胞總DNA和血清樣本中DNA的檢測。本傳感策略有望成為臨床診斷和治療、病原菌檢測和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域檢額?。保崳姡模危恋膹?qiáng)有力工具。,,,關(guān)鍵詞;電化學(xué)DNA生物傳感器滾環(huán)擴(kuò)增金納米粒子核酸外切酶阻,莖環(huán)催化自組裝3 戯醫(yī)科大學(xué)雨±巧觸學(xué)位論文ELECTROCHEMICAL-DNABIOSENSORB乂SEDNUCLEICACIDSDETECTIONTECHNOLOGYABSTRACTDNA,deoxyribonucleicacid,isoneofthethreemajormacromolecules(alongwithRNAandproteins)inthebodythatareessentialtoallknownformsoflife.Inrecentearstherehasbeenany,tootheincreaseintheuseofnucleicacidsasalinrecognitionandmonitorinofmancomounds.TraditionalmethodsforDNAdetectiongyparecumbersomeandt-forelihaimeconsumin.There化isurenttoestabsg,graidsensitiveandsilemethodfordetectionofDNAm.虹ordertop,pimrovethedetectionofDNAthenewelectrochemicalDNAp,b-tiosensorbasedmehodshavebeendevelopedasotentialalternativestopbreakthebottlenecksoftheconventionalmethods,becausetheyhavedistinctadvantages,suchaseasytouse,rapidresponse,lowcostandinexpensiveinstrumentation.Inourwo化twohighfysensitiveandspecificelectrochemicalbiosensorshavebeendeveloedfordetectionofDNAp,whichwouldbecomeaotentialtoolforclinicaldianosisfoodsafetpg,y,biothreatdetectionandenvironmentalmonitorin.Thisdissertationgincludesthefollowintwoarts:gp1.Anovelelectrochemical說usingstrategyforrapidandultrasensitivedetectionofSalmonellabyrollingcircleamplificationand-AuNPDNAsrobepAnovelelectrochemicalsensinstratewasdeveloedforggypultrasensitiveandrapiddetectionofSalmonellabycombiningtherollingfica-circleamlitionwithDNAAuNPsrobe.ThetaretDNAcouldbeppgsecificallcaturedbrobe1onthesensininterface.Thenthepypypg4 重慶醫(yī)科大學(xué)碩壬研巧生學(xué)位論文circularizationmixturewasaddedto拓rmatypicalsandwichstructure.In化epresenceofdNTPsandphi29DNApolymerase,化e民CAwasinitialled--toroducemicrometierlonsinlestrandDNA.Finallthedetectionpggy,-limatprobeDNAAuNPscoudreconzeRCAroducttoroduceenzic()gppyelectrochemicalsinal.Underotimalconditionsthecalibrationcurveofgp,snthetictaretDNAhadoodlinearitfrom10aM化10Mwithayggyp=detectionlimitof6.76aMS/N3.Thedeveloedmethodhadbeen()p.isuccessfullyalied??;〇detect又a/wowe//口aslowas6CFUmLinrealppmilksamle.Thisroosedstrateshowedreatol;entialfbrclinicalpppgygpdianosisfoodsafetandenvironmentalmonitorin.g,yg2.乂newmodefi>rhihlsensitiveandsecificdetectionofDNAbasedgyp-onexonucleaseinassist;edtaretrecyclinamliflcaggp村onandmismatchedcatalytichairinassemblpyAnovelstrategywasdevelopedforhighlysensitiveandspecific-de1tiDbiIlltt;econofNAycombinngexonudeaseassisbdargerecyclingamlificationwithmismatchedcataltichairinassembl.Inthismethodpypy,thetargetDNAbindedwithHO.Then,exonucleaseIIIcouldcatalyzethestepwiseremovalofmononucleotides,releasingthetarg巧DNAandtheoutputDNA.ThereleasedtaretDNAwasfreetoarticiatein出enextgppccleofhbridizationandcleavaerocessCcleI.TheoututDNAyygp(y)pcouldbindwithHIandunfoldthehairinstructureofHI.FollowinH2pghbridizedwiththeoenedHIand1化eratedtheoututDNAwhichypp,caeda-usnewcatalytichairinassemblycircuitandtheformationofH1H2pcomlexesclen.Afterwards化ecaturerobesimmobUizedon化ep(Cy),ppeecodecousec-oldltrificahridzewieHIH2comlexes.Thegldpllybiththyp--t-sretavidinalkalinehoshatasewaslabeledonthecaturerobeHlH2pppppcomlexesbthesecificreconitionofavidinandbiotinwhichroducedpypg,penzmaticelectrochemicalsinalreadout.Underotimalconditionstheygp,5 獻(xiàn)醫(yī)科大學(xué)社研巧生學(xué)位論文calibrationcurveofsynthetictaretDNAshowedoodlinearitfrom100ggyfMto5nMwithadetectionlimitof92fM.ThedeveloedmethodhadpbeensuccessfullaliedtodetectDNAintotalDNAofhuman打ormalyppcellsandserumsamles.Thisstotemightbecomeaotentialalternativepgyparo犯h化rDNAdetectionintheareaofclinicaldianosisand化erappgpy,pathogendetectionandenvironmentalmo凸itoringinthe扣ture.Keywords:ElectrochemicalDNAbiosensor.RollingcircleamlificationGoldnanoarticlesExonucleaseIIICataltichairinp,p,,ypassembly6 戯醫(yī)科大學(xué)社研觸學(xué)位論文基于電化學(xué)DNA生物傳感器的核酸檢測新方法研究第一章基于滾環(huán)礦増和金納米技術(shù)實(shí)現(xiàn)沙n氏苗快速和超靈敏檢測的電化學(xué)新策略-本章內(nèi)容發(fā)表于AnalticsChimicaActa2014846:4450yj,1引言一i’t3。沙口氏菌,革蘭陰性腸道桿菌,是世界范圍內(nèi)最常見的食源性致病菌之P1沙口巧菌主要通過動(dòng)物宿主。根據(jù)世界衛(wèi)生組織、污染水或食物傳播給人類(WHO)報(bào)道,沙口巧菌每年可造成約76萬例食源性疾病,其中325,000人次住4[]。院和5000人死亡。因此,建立快速和高靈敏檢測沙口氏菌的方法是極其必要的目前:,沙口氏菌的檢測方法主要有W下幾種傳統(tǒng)的分離培養(yǎng)鑒定法、酶聯(lián)6口]L][免疫吸附法化ISA)和聚合酶鏈反應(yīng)(PC民)等。傳統(tǒng)的培養(yǎng)方法首先將細(xì)菌進(jìn)行分離培養(yǎng),然后通過菌落計(jì)數(shù)和菌落形態(tài)、染色特征、生化反應(yīng)等方法對(duì)78’[1-I細(xì)菌進(jìn)行鑒定,該方法可靠,但費(fèi)時(shí)(47天)耗力。ELSA法是基于抗原抗體特異性反應(yīng)的免疫學(xué)檢測方法,其主要缺點(diǎn)是:清洗過程復(fù)雜、分析策略費(fèi)為和靈敏度不足P1。與ELISA法相比,PCR技術(shù)具有快速、簡單和較高的靈敏度等優(yōu)勢,但是其結(jié)果容易出現(xiàn)假陽性。目前實(shí)驗(yàn)室主要應(yīng)用瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)對(duì)PCRPCR技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室細(xì)擴(kuò)增片段進(jìn)行檢測,由于該技術(shù)的分辨率較低,限制了’5iW<1菌檢測中的廣泛運(yùn)用(不足W檢測10CFUmL濃度的細(xì)菌)。為了改善沙口氏菌的檢測技術(shù),新穎的傳感方法被引入到實(shí)驗(yàn)研究中。電化學(xué)生物傳感器因其’iitW使用簡便、響應(yīng)快速、成本低和設(shè)備價(jià)格低廉等獨(dú)特優(yōu)勢,能克服傳統(tǒng)方法的局限性,將DNA檢測帶入新時(shí)代。在過去幾年中,各種放大方法被用于提高傳感器的靈敏度。在己報(bào)道的方法一一DNA中,滾環(huán)擴(kuò)增(RCA)是最流行的放大方法之。RCA是種等溫的擴(kuò)增wi一’t^n過程,能夠在小時(shí)內(nèi)擴(kuò)増出包含上千互補(bǔ)于環(huán)狀模板的串聯(lián)重復(fù)序列RCA7 動(dòng)醫(yī)科大學(xué)祗±研巧生學(xué)位論文操作步驟簡單快速,且對(duì)實(shí)驗(yàn)室條件沒有特殊要求,因而比其他擴(kuò)增技術(shù)更有潛w-Wt質(zhì)成為現(xiàn)有臨床擴(kuò)増方法的替代選擇。迄今為止,RCA已被廣泛應(yīng)用于診斷’1922DNA[]基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)領(lǐng)域中、RNA和蛋白質(zhì)的超靈敏檢測。同時(shí),多一種納米材料已被用來進(jìn)步提商傳感器的靈敏度,其中W金納米粒子(AuNPs)的應(yīng)用最為廣泛AuNPs具有巨大的比表面積、獨(dú)時(shí)的物理化學(xué)性質(zhì)、良好的PMS1生物相容性和導(dǎo)電性等顯著優(yōu)點(diǎn)。一本文基于滾環(huán)擴(kuò)増和金納米探針雙重放大技術(shù),建立了種快速和超靈敏檢一測沙口氏菌的新方法/?v^基因是-1上的。位于沙口巧菌致病島種高度保守的致pgi病基因。該基因能編碼細(xì)茵侵襲蛋白,與沙口氏菌的毒力密切相關(guān),因此可WW,3W作為沙口巧菌檢測的潛在標(biāo)志物。結(jié)合滾環(huán)擴(kuò)增和金納米探針雙重放大技術(shù),本研究能極大地提高沙口氏菌檢測的靈敏度,為食源性疾病的預(yù)防和早期診斷提供強(qiáng)有為的工具。2實(shí)驗(yàn)巧分2.1村料和試劑DNA寡聚核巧酸由生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成和純化(中國,上海)。-它們的序列樣見表-NP、BSA和娃魚DNA1.1。MCH、STAP、a精均購買自西格-h奧德里奇公司i29DNA瑪(美國)。HAuCk是從上海試劑公司購買。P聚合酶、T4DNA連接酶和dNTPs購自美國的Thermo公司。PremixTaqVersion2.0,DL500DNAMarker和瓊脂糖均購自寶生物公司(中國大連)。其他所有試劑都是分析純QM-級(jí)別18M,Uli,Milliore進(jìn)行配制。。所有的水溶液均用超純水(^Qp)表U本實(shí)&中合成的寒技普接々列Tle1ab.1Sequen化Softheusedoligonucleotides''餅-igonudeotideSequence3巧)ForwardrimerGCATCCGCATCAATAATACCGpReverserimerTTCTCTGGATGGTATGCCCpe--Prob1SH(CH2TTTTTTTTTAATACCGGCCTTCAAATCGGCATC)6Probe2AATACTCATCTGTTTACCGGGCATAAAAAAAAACACAGCTGAGGATAGGACATTarg巧ATGCCCGGTAAACAGATGACTATTGATGCCGVnTGAAGGCCGGTATT8 醫(yī)科大學(xué)碩±研巧生學(xué)位論文-comNonplementarAGCGCAGCTGCGCAATAGAATTGAAGAGGATTATGATGGCTAyCGTGAA-CircletemlatePCTCAGCTGTGTAACAACATGAAGATTGTAGGTCACTCpGAAACCTGTTAGAAACTOrGAAGATCGCTTA了TATGTCCTATC--De化ct-ion仍beSHCHTTTTTTTCAGAACTCACCTGTTAGTTTTTTBiotin()p262.2儀器設(shè)備本實(shí)驗(yàn)的檢測儀器是C扭660D電化學(xué)工作站(上海辰華儀器有限公司),其中的H個(gè)電極系統(tǒng)包括:鉆絲電極為對(duì)電極,氯化銀電極為參比電極,3mm的金電極為工作電極。AuNPs紫外表征是用UV(2550)紫外分光光度汁(島津)。AuNPs(TEM)H-7500電鏡表征采用的是透射電子顯微鏡(透射電子顯微鏡,日本),PC民c-lerthermalccler(BoRadLaboratories,USA)儀器上完成。凝膠電是在MyCyyi(B-ioRadLaboratoriesUSA)記錄。泳的結(jié)果用成像儀,2.3觀米粗子和採針剛備(1)所有器皿用王水浸泡24小時(shí),之后用雙蒸水洗凈備用。(2)配制lOOmL化01%的HAuCLt4H2〇去離子水溶液,將其置于加熱磁力i4mLPl橫拌器上攪拌,待溶液煮沸后快速加入l%巧樣酸H納溶液。AuNPs溶液?,。繼續(xù)攬拌810顏色首先變成黑色再逐漸變成酒紅色分鐘后,關(guān)閉熱源并繼’續(xù)攢拌冷卻至室溫,最后放入4C冰箱備用。(3)?。梗牐蓿欤蹋牐保埃埃牐恚土鸹鶚?biāo)記的檢測探針加入300陣上述步驟2中配制的‘32AuNP[1s溶液中,在磁力攬拌器上4C攬拌12小時(shí)。(4)在上述步驟3攬拌完的AuNPs溶液中加入0.5MNaCl老化,攬拌12?。崳姇r(shí)。、(5)步驟4中的溶液停止攢拌后收集至離屯管,8000rpm離也30分鐘,去除上清液,所得的DNA修飾的金納米探針溶于2XSSC溶液(pH7.4,含有0.3M°氯化鋼,0.03M巧樣酸H鋼)中放置于4C冰箱保存?zhèn)溆?。2.4DNA祥品的制備巧PCR擴(kuò)増反應(yīng)2乂1細(xì)苗培養(yǎng)計(jì)巧9 ggg醫(yī)科大學(xué)肥研巧生學(xué)位論文‘()7C恒溫箱中培1將單個(gè)沙口氏菌菌落分區(qū)劃線接種于血平板上,置于3?養(yǎng)1824小時(shí)。‘(2)從血平板上刮取單個(gè)細(xì)菌菌落,接種于LB液體培養(yǎng)基中,巧C持續(xù)振搖16小時(shí)。(3)將培養(yǎng)后的細(xì)菌離也(12000轉(zhuǎn)離也10分鐘)后,上清液用移液器吸,取棄去,用無菌超純水洗涂2次后,再用無菌超純水重懸。(4)?。保皞€(gè)EP管,分別加入900咕的無菌超純水溶液,將100咕菌體重‘1懸液加入到各EP管中并吹吸3次,混勻,即成10稀釋液。-6-74(5)用H角刮護(hù)分別將100咕1〇,1〇,103個(gè)稀釋度的菌液均勻涂抹在H個(gè)瓊脂平板上?0,,將平板放置230分鐘使菌液滲透于平板培養(yǎng)基中再倒置。’C恒溫箱中培上的菌落數(shù)(6)將瓊脂平板置于37養(yǎng)24小時(shí),計(jì)數(shù)平板目。2.42細(xì)苗基因組DNA巧.?。崳姟常常埃埃盟≈薪庥郏保崳妼⒉煌瑵舛鹊纳晨谑暇糜冢保保捣昼姡缓罅⒓粗糜诒?、在41:溫度下^^10000轉(zhuǎn)離屯5,緩慢將上清液轉(zhuǎn)移至新的£口管中,即為,分鐘后‘PCR模DNA-提取的可用作板的基因組,置于20C保存。2.4.3PCR擴(kuò)増反應(yīng)PC艮的最終反應(yīng)體積為50沖,包含:5.0沁的基因組DNA、1.0陣的20nMx的正反向引物、25iL的PremixTa(1.25UDNA聚合酶,2Ta緩沖液,0.4mM^qq‘dNTPs)和18L的水PCR:95C條件下預(yù)變性3分n。的反應(yīng)條件如下首先是在‘’’鐘,接著95C變性30秒,51C退火30軌72C引物延伸30秒,循環(huán)35次,°最終72C延伸4分鐘,擴(kuò)増的DNA產(chǎn)物用2%的瓊脂糖凝膠進(jìn)行電泳,之后用成像儀顯像。2.5環(huán)化橫板的制備'n-DNA00mo0nmol2將1l5端磯酸化的待環(huán)化模板與10探針混合于100陣連接緩沖液中(pH7.5,50mMTris,lOmMMgCb,lOmM二硫蘇糖醇,0.5mMA’TP),再加入0.2U的T4DNA連接酶,于37r連接反應(yīng)60分鐘。然后在65C’-10分鐘滅活T4DNA連接酶,得到的DNA環(huán)化模板在20C下保存?zhèn)溆?。10?旅醫(yī)科大學(xué)碩±研巧生學(xué)位論文2乂電化學(xué)生巧傳感器的制備(1)將裸金電極用0.05Mm的鉛紛處理、洗涂,然后浸入食人魚溶液中10、分鐘,再取出清洗室溫干燥。(2)將琉基標(biāo)記的100nM捕獲探針滴加于上述電極上,置于4r冰箱中過夜固定。(3)將步驟2中的金電極取出,沖洗,用MCH封閉1小時(shí),再次沖洗金電極,然后用娃魚精DNA和2%BSA混合溶液封閉金電極30分鐘W避免非特異性433P’DNA]和酶的吸附。’(4)PCR產(chǎn)物置于100C水浴加熱變性5分鐘,然后立即在冰上渾火3分鐘W獲得單鏈DNA。合成的幫DNA用SSC稀釋到所需的濃度。(5)將步驟3中封閉后的金電極取出沖洗,在金電極上滴加待測範(fàn)DNA溶‘,r液,巧C反應(yīng)1小時(shí),然后在金電極上滴加提前制備好的環(huán)化DNA模板37反應(yīng)1小時(shí)。(6)將步驟5中的金電極取出沖洗,加入含dNTPs和Phi29DNA聚合酶的°37滾環(huán)擴(kuò)增反應(yīng)液,C擴(kuò)增I小時(shí)。(7)將步驟6中的金電極取出沖洗,加入用SSC雜交液配制的金納米探針,‘37C雜交1小時(shí),用DEA緩沖液清洗電極。-°imL-(8)在步驟7中的電極上加入1.25ng的STAP,置于37C反應(yīng)30分?'-NP底鐘,用DEA緩沖液沖洗后,在化75mgmL的a物溶液中進(jìn)行示差脈沖伏安法(DPV)信號(hào)檢測。3結(jié)巧與討論3.1電化學(xué)傳巧器的設(shè)計(jì)原理原理圖U闡述了沙口菌的傳感檢測過程。首先,範(fàn)DNA與電極上固定好的捕獲DNA特異性雜交。接著環(huán)化模板被加入到反應(yīng)體系中形成H明治結(jié)構(gòu)。在dNTPs和phi29DNA聚合酶存在下,可滾環(huán)擴(kuò)增產(chǎn)生微米級(jí)的包含上千互補(bǔ)于金納米探針的串聯(lián)重復(fù)序列的單鏈DNA分子-AP與生物素化的金納米檢測。最后ST11 里慶醫(yī)科大學(xué)碩±研巧生學(xué)位論文-探針結(jié)合,作用于底物(XNP產(chǎn)生電化學(xué)信號(hào),該電化學(xué)信號(hào)與視DNA濃度成正比例關(guān)系一。此雙重放大策略為沙口氏菌的超靈敏檢測提供了個(gè)嶄新的平臺(tái)。-LJ_l—IjProbe1jjj■尸TaretJ之’j與jgProbe2invAene(g)1.PN29DNA齒I飾SPholmerase?otn參AuNPsi29DNApy?wèi)簦牐樱裕粒校牐牐拢椋槔В保彪娀瘜W(xué)傳感器檢測沙口氏菌切以基因的原理Fi11Schemaicreresentationofthedesinedsrafor//7V4dectionof5V//w0we//ag..tpgt化gy/化3.2金納米粒子和金納米探針的表征ANP一為了驗(yàn)證制備的us的直徑大小、均性W及金納米探針是否修飾成功,本研究采用TEM和紫外可見吸收光譜分別驗(yàn)證AuNPs和標(biāo)記的納米探針。AuNPs一12,合成的電鏡表征如圖.A所示。采用上述方法制備的AuNPs大小均直徑約為18nm左右。圖1.2B為紫外可見吸收光譜表征圖。如圖所示,曲線a為制備的AuNPs,520nm處有明顯的吸收峰,其溶液為紅色的紫外可見吸收光譜圖在波長為:曲線b為修飾有DNA的AuNPs在加入0.1MNaCI后的紫外可見吸收光譜圖,在520nm有明顯的吸收峰。因?yàn)樾揎椨校模危恋模粒酰危校罂桑自诟啕}離子溶液中穩(wěn)定存在,其溶液依然為紅色;曲線C是未修飾DNA的AuNPs在加入化1MNaCI后的紫外可見吸收光譜圖,在520nm幾乎沒有吸收峰,且其溶液迅速變?yōu)楹谏?,由此可見未?jīng)修飾的AuNPs在加入高鹽離子溶液后會(huì)形成聚集現(xiàn)象。12 重慶醫(yī)科大學(xué)碩王研宛生學(xué)位論文—?BA廠?II?-朱bC!?0.2?擴(kuò)?挺?I?%J400500600、、a'oicngih(nm)圖1.2(A)AuNPs的逢射電化表征;(B)紫外可見吸收光譜表征;(a)AuNPs;(b)加入0.1MNaCI溶液的修飾有DNA的AuNPs;(c)加入0.1MNaCI溶液的AuNPsF2ATEM-iANPBUVVisabotionSectraaANPbhi.1.maeofus.srofusAuNPswHg()g()pp(),()SH-DNA-aftera加Wonof0.5IVlNaCUcAuNPswithoutSHDNAaftera加itionof0.5M()NaCI33傳感器的電化學(xué)表征一本實(shí)驗(yàn)用電化學(xué)阻抗法(EIS)和方波伏安法(SWV)來驗(yàn)證電極毎步的修3-w-飾情況,FeCN6被用作氧化還原電位測試探針,。在EIS中阻抗圖譜可用來[()]一計(jì)算電荷轉(zhuǎn)移阻力(Ret)。如圖1.3A,裸金電極(曲線a)阻抗幾乎呈條直線,這說明處理后的裸金電極有良好的電子傳導(dǎo)性。當(dāng)捕獲探針自組裝到金電極上后,Ret得到增加(曲線b)。這是由于單鏈核巧酸帶負(fù)電荷的礎(chǔ)酸鹽骨架阻礙了電子在--3/4電極和Fe(CN)6溶液中的轉(zhuǎn)移。當(dāng)範(fàn)DNA與捕獲探針雜交后,金電極上負(fù)電荷一的增加導(dǎo)致民et進(jìn)步增加(曲線C)。而當(dāng)RCA完成后,Ret得到更為顯著的增加(曲線d),這也證明了RCA的成功完成。最后,加入金納米檢測探針與RCA產(chǎn)物結(jié)合后,Ret明盈降低(曲線e)。此現(xiàn)象歸因于納米材料具有較大的比表面積,結(jié)果如圖13B和能加速電子傳遞。同時(shí)我們也用SWV進(jìn)巧了傳感器的表征.所一一示,SWV與EIS的結(jié)果呈現(xiàn)出良好的致性,這證明本實(shí)驗(yàn)的每步都得到了準(zhǔn)確的修飾。13 重慶醫(yī)科大學(xué)碩:生學(xué)位論文2〇tI11-601AB八養(yǎng)謹(jǐn)0!2‘、4.000.0.24'Z(Kn)KV()困.3S(A)和SWV(B):a)b)1在鐵氣化舒溶化中電板的表征巧O裸金電板;捕獲探針修飾后的電板;C)電化學(xué)傳惠器與耗DNA雜交后;d)RCA后;e)與金納米撿測探針反應(yīng)3-M4Fi13凹SSWVi04MKCIiinFbal..Aandn.contan0.5meCNatareeectrodeg()(巧g()6),bcatureDNAmodifiedelectrode,ccatureDNAmodifiedelectrodeafterhbridizedwith))ppyt-t:areDNAdafterRCAande扣rtherreacion、vUhDNAAuNPsgt,))3.4傳感活的放大效能本方案中,AuNPs具有重要的放大作用。100fM的鉛DNA在有民CA和AuNPs存在時(shí)比僅有RCA的DPV信號(hào)大得多。這是因?yàn)椋粒酰危校缶哂休^大的比表面積,能很好的輔助電子轉(zhuǎn)移(圖14)。因此,建立的生物傳感平臺(tái)能夠特.異和超靈敏的測定靴DNA。*1211RCA+AuNPsi…■J__■圓口—困1.4100fM的把DNA在有RCA和AuNPs和有RCA無AuNPs與空白對(duì)照的DPV信號(hào)對(duì)比枉狀圖Fi1.4marisonofDPVeakcurrensinheabsenceblank化erencef100(Mg-Copptt()andpseo*-化igetwUhRCAwUhoutAuNPsandRCAAuNPs()14 科大淵壬研巧生學(xué)位論文3.5實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化為了獲得最佳的分析性能,對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了優(yōu)化。作為民CA啟動(dòng)子的環(huán)化模板濃度對(duì)傳感器的性能有極大的影響。因此,環(huán)化模板的濃度最先被優(yōu)化。隨一著環(huán)化模板濃度的増加,DPV響應(yīng)值也逐步增加,在20nM時(shí)趨近于個(gè)恒定值,因此該濃度被選作環(huán)化模板的最優(yōu)濃度(圖1.5A)。民CA的時(shí)間同樣也是一個(gè)重要參數(shù)本實(shí)驗(yàn)的。當(dāng)環(huán)化模板的濃度為20nM時(shí),RCA信號(hào)隨著時(shí)間的增加而逐步增加,在60分鐘時(shí)趨近最大值。60分鐘被選為RCA的-最優(yōu)時(shí)間(圖1.5B)。如圖1.5C所示,底物aNP的DPV信號(hào)在-i之前增加迅速-mL,而后電化學(xué)信號(hào)達(dá)到平臺(tái),因此本實(shí)驗(yàn)aNP的最優(yōu)濃度為'0'.75mgmL〇 ̄ ̄"■iI1I?。桑墸裕蓿崳姡谝唬ⅲВ粒墸牐牐拢墸??廠I;^廣。."「".f7/■-.I"L,r1I110II20說《51MW2S#MM1M1.4OJU*C'MccitntiM(iM)TiacniR)CneortritiM^MniL}((1-.5■環(huán)化模板濃度NP濃困實(shí)A條件的優(yōu)化:A;瓦RCA?xí)r間;C.底我a度Fig.1.5DependencesofDPVpeakcurrentsoncircularizationmixtureconceiUration(A),RCA化3-(:1;〇11time(B)(iNPconcen化ationCwhenonetilthe,(),parameerchangeswheothersareundertheirotimalcondiionspt3.6傳感器的分析性能3.6.1傳巧器的巧巧性在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件下,DPV峰電流隨著合成的祀DNA濃度的不同而產(chǎn)生的變化見圖1.6。由圍所示,DPV響應(yīng)信號(hào)隨著祀DNA濃度的增大而增大。圖1.6的插圖展現(xiàn)了在IEDNA濃度為,lOaM到lOpM范圍內(nèi)DPV響應(yīng)信號(hào)與範(fàn)DNA濃=/><度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。相應(yīng)的回巧方程是lA0.72+0.14lcfM,相關(guān)系(^)g()數(shù)為化9972,最低檢測限為6.76aM,遠(yuǎn)低于之前報(bào)導(dǎo)的其他檢測沙口氏菌的方法51 重慶醫(yī)科大學(xué)巧±研充生學(xué)位論文P’W(表1.2)。本傳感器的超高靈敏度主要?dú)w因于RCA和金納米探針的雙重放大作用。0..1020.3E(V)圖.6電化學(xué)傳感器檢測00.01011100101,,.,,,00和100001^耗〇?乂的〇口¥圖插圖:〇戶¥,峰電流與於DNA濃度對(duì)數(shù)的校準(zhǔn)曲線F*i.1.6DPVresonse000化gpto.111100100010000fIVHaietDNAf,,,,roma化.Inset:,,g(g)CaHbrationplotofDPVpeakcurrentvslogari化moftargetDNAconcentration-Theerrorbarsrepresentthestandarddeviationsinthreedifferentmeasurementsforeachconcentration3.6.2傳巧強(qiáng)的特異性和重現(xiàn)性為了研究傳感器對(duì)不同DNA序列的特異性,17,DNA如圖.所示用傳感器分別檢測100fM和10pM的兩種不同的寡核昔酸(完全互補(bǔ)的寡核昔酸和非完全互補(bǔ)的寡核昔酸)。完全互補(bǔ)的寡核巧酸的DPV響應(yīng)值遠(yuǎn)大于非完全互補(bǔ)的寡核昔酸和空白的響應(yīng)值。此結(jié)果表明,本分析方法能有效地區(qū)分不同的DNA序列,表現(xiàn)出很好的選擇性。為了評(píng)價(jià)傳感器的重復(fù)性,IpM的合成視DNA被檢測了5次,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差(RSD)小于5%,這表明本方法有可接受的再現(xiàn)性。16 重慶醫(yī)科大學(xué)碩壬研巧生學(xué)位論文-16—1^Complafnent^ ̄£〇mtNon)【emen(■HBlank旺lOpMlOOfM困1.7電化學(xué)傳感器檢測把板每酸序列、非完全互補(bǔ)的寡板普酸序列和空白對(duì)照的DPV響應(yīng)枉狀困,各孩背酸的濃度分別為lOOfM和lOpMFig.1.7CompaiisonofDPVpeakcurrentsafterhybridizationwkh10pMand100fMofaretoonuct-tglileoidesnoncomlementarolionucieotidesandblankg,pyg3.7實(shí)際樣本中沙口巧茜的檢測為了評(píng)價(jià)研制的生物傳感器在實(shí)際樣本檢測中的分析性能,培養(yǎng)的沙口氏菌8i,06x被接種到牛奶中濃度從到l〇CFUmI;。將牛奶樣品經(jīng)過預(yù)處理后,對(duì)每個(gè)濃度沙口氏菌所提取的基因組DNA進(jìn)行PCR。擴(kuò)增出的PCR產(chǎn)物為75bpDNA條帶,瓊脂糖凝膠電泳顯像后如圖18.A所示。由于漠化乙錠(EtBr)對(duì)于單鏈DNA-5i的染色效率很低,所W凝膠電泳不能有效的鑒定低于6xCFl〇UmL的沙口氏菌的PC民擴(kuò)增產(chǎn)物,。同時(shí)本文建立的電化學(xué)DNA傳感器也被用于分析沙口氏菌8i的變性PCR產(chǎn)物(0到6xl〇CFUmL;)。不同濃度的沙口氏菌的電化學(xué)響應(yīng)值5-i18B1.8Bx見圖.。圖的插圖展現(xiàn)了在沙口氏菌濃度為6到6l〇CFUmL范圍內(nèi),DPV響應(yīng)信號(hào)與沙口氏菌濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為化9989。本研巧-建立的傳感策略能識(shí)別實(shí)際牛奶樣品中低于i6CFUmL的沙口民菌,這比之前報(bào)34-38,道的其他沙口氏菌的檢測方法要低得多W](表1.2)。為了驗(yàn)證該傳感器在實(shí)際樣本中的特異性,對(duì)四種不同細(xì)菌的PCR產(chǎn)物進(jìn)行了檢測。該四種細(xì)菌分別為沙口氏菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和肺炎鏈球菌。如圖1.8C所示,大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和肺炎鏈球菌的電化學(xué)響應(yīng)信號(hào)與空17 置慶醫(yī)科大學(xué)棵±研巧生學(xué)位論文白響應(yīng)信號(hào)相近,且明思小于沙鬥氏菌的電化學(xué)響應(yīng)信號(hào)。這些結(jié)果說明本傳感器具有很好的特異性。傳感器的高靈敏度和高特異性能推動(dòng)其在實(shí)際中的應(yīng)用。0li,|II:iabcdefghi陽ankabcde8-Axi田1.8()0到6l〇CFUmL沙口氏苗的PCRB產(chǎn)A的電沐巧;()電化學(xué)傳患巧檢測的8-1x巧號(hào)柱化巧插困:DPV峰電洗與沙口氏巧濃度對(duì)數(shù)的枝準(zhǔn)曲巧:(C)6l〇cFUmL的沙,口氏巧(a、大巧押苗b、金黃C、d來空白對(duì)照(e()色葡巧球巧()肺炎鏈球菌())*Fi.1.8AGelelectrohoresishotosof500sizemakerMandPCRroducof6x10g()pp咕,ts()p,.7654'2xxxxxiia6xl〇b6l〇c6l〇d6l〇e6xl0f61〇6l〇hiCFUmL(,,),(,,6of)()((),),()化)(),()Salmonella.BDPVakcurrentsresndintoPCRroductsobtainedfromserialdilutions()pepogp8-xiofSalm饑ellain也erangeofOto61〇cpumL.InsetPlotofDPVpeakcurrentvslogarkhmofSalmonellaconcentratioa(C)DPVpeakcurrentsresponding化PCRpro化ctsof*'xmL*610CFUofSalmonellaaE.colib,stahlococcusaureuscStretococcus(),()py().paeumoniaedandblankep()()18 館區(qū)科大學(xué)社研巧生學(xué)儉論文表1.2本方法與其他色報(bào)道的沙口氏巧拴測方法的對(duì)化Ikble1,2Comparisonbetweentheproposedmetiiodandother巧portedbiosensorsfor化化ctkm彷fe化I''*^Biosens腫PlatformBio-recetorofimmobilizationLX)DLLODCFUmLRef.p()()FluorescenceOlionucleotide3fM302g[]2SPOlionucleotide0.5nMl〇10民g[]^-Mntot><eelasicE2hage510[34巧p]3—-AFl〇化erOpticnt化ody[35]]E—SMOlectrochemicalAnt化ody[1習(xí)chro打0anerometf)(^y]-巨lectricalimedanceAntibocfylO36p[]--ScreenprintedcarbonAntibod143[13y]electrode*ElectrochemicalDPV)Olionucleotide6.76aM6This(gsudty4小結(jié)一結(jié)合滾環(huán)擴(kuò)增和金納米探針技術(shù),本文建立了種超靈敏和快速檢測沙n氏菌的新方法。該放大策略能極大的提高祀DNA檢測的靈敏度至6.76aM。同時(shí)本方法已成功用于沙口氏菌變性PCR產(chǎn)物的檢測,能識(shí)別實(shí)際牛奶樣品中低于6-CFUmLi的沙口氏菌,本文建立的策略能為臨床診斷、食品安全、生物威。因此一個(gè)簡單脅和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域病原菌的檢測提供、低成本、通用和強(qiáng)有力的工具。19 店科大學(xué)巧女研巧生學(xué)位論文參考女獻(xiàn)*tIPenHShelefLA.Automatedsimultaneousdeectionoflowlevelsof化似切6[]g,I-andS幻//wortc//幻ein技odsJ.nt.J.FoodMicrobiol.2001633:2252.[],,)33(巧WangZtXuH,WuJ,etal.Sensitivedetectionof沉f//wo打e化rwithfluorescentttFood-b11125779ioconuaednanoariclesrobe.Chem.20:784.jgpp陰,,口)se-basedmehodfor-3OlnJE.DNAtsdetectionof仿odbornebacterialathoensJ.[]pg[]Food--Res.Int.20003334:257266.,,()4WHOFoodSafetyandFoodbomeIllness巧B/OL.2011[],],ht巧://www.who.int/MediaCentre/拉ctsheets/fs237/en/.5SdineidADRodriuesKI^ChemelloDetal.EvaluationofanindirectELISA],g,[,*說如幻位?。牐簦瑁澹牐洌澹簦澹悖簦椋铮睿牐铮妫牐博柷桑叮椋睿牐悖瑁妫悖耄澹睿牐恚澹幔簦觯拢颍幔牐剩牐停椋悖颍铮猓椋铮欤玻埃埃?,37:[叮,-%5350.-encl6CiariniBordeCCourtoisSLaScoaB.Nucleicacidsasviabilitmarkersfor,[],y-bacteriadetectiionusinmoleculartoolsJ.FutureMicrobol.2009:464.g[],,)57TrkovM,AvugtinGAnimroved16SrRNAbasedPC民methodfbrthesecific[]gpp-detectioni2003ofSa/zwowe//口enterica.Int.J.FoodMicrobol.8〇:75.[J,67],y)間RodaA,MirasoliM,RodaB,etal.Recentdevelopmentsinrapidmultiplexedbbanalyticalmethodsfbrfoodbornepathogenicbacteriadetection口]?Microchim.Acta--201217812:728.,,()rishnamoorthKGokhaeContractorANov"l民Setal.ellabelfreeDNA口]Ky,,Q,-sensorsbasedonol3,4e化lenedioxthioheneChe?。牐茫铮恚恚椋椋睿玻埃埃矗罚海崳姡ǎ刍?,pyyyp-820821.ZhananYRL--10DCietal.Labelfreeandhihsensitivedetectif],Y,ono,Q[ggSausasurceasmonreonance-ssensJlmonellaing色plsDNAbaedbioor[J]..t--Bbechnol.20121604:123128.,,口)IILiebanaSLermoACanr)〇SetaLManetoinununosearationofathoenic[],,y,p5gpgbacteraandectrochemcamatoenoensnofeoube-taedamconileilgnegsig化dlggpli20098-J.nal.Chem.114;58125820.[]A,,()[12]SalamF,To化illIE.DeletionofSalmonellatyphimuriumusingan20 庶醫(yī)科大學(xué)巧古研她學(xué)位論文eB2009-lectrochemicalimmunosensorJ.Biosens.ioelectron.24:26302636.[],,巧)1nsoAS-LBra艮Ceta3A仿P紅ez6pezFailectroctectonofl.Ehemicaldei[],,,SalmonellausinggoldnanoparticlesU].Biosens.Bioelectron.2013401:,,()-121126.14FireAXuS.RollinrelicationofshortDNAcirclesJ.Proc.Natl.Acad.ScL[],gQp[]-U..S.A19959210:46414645.,,()15SchweitzerBRobertsSGrimwadeB,etal.Multilexedro化inrofilinon[],,pppgsbro-tNat良t200220microarrallincircleanlificak)打?ioechnol.4:yygp[叮,,()-%53巧.t[16]MurakamiTSumaokaJKomiamaM.Sensiiveisothermaldetectionof,,ynucec-acseuencermereneraton-rocrceamicat)打NucecliidqbypigiUingilplifk町liAcidsRes.,2009,巧(3):el9.17LiJSDenChuXetal.Rollincirclearjlificationcombinedwithold[],gT,,gugnanoar-tcareatesforlsenstiveide打tfic洶nuceotidepifeggghighyiikmofsinglelA10827-o:2111lmorhismsJ.nal.Chem.208286.py,,()p[][18]ZhouXM,SuQ,XingD.Anefectrochemiluminescentassayforhigh化nsitivedetectionofmercuryII)basedonisothermalrollincircularanrlificationJ.(g^[]20-AnaLChim.Acta12713:4549.,,SJtItDNAlSchweitzerBWiltshireLamberteal.mmunoassaswihrollincircle^,[,,yg過nlttpification:Aversaileplatformforukrasenshive泣打igendetectionJ.Proc.[]'NtLc-aAcad.Si.U.S.A.20009718:1011310119.,,()口0]Che打gW,YanF,DingL,et過1.Cascadesignalanplificationstrategyforsubatomolarro化indetectionbrollincircleamlificationanduantumdotspygpqJA2010-tain.naLChera828:33373342.ggg[],,()-m21Biumbberotecaadeothmton:iSCuiYYLLDllbeediadscisermalalificaiA[],,ppnove-lstratefbrelfreedetectionofmicroRNAsandalicaton化reagylabi校ppilm-san)eassaAnaLActa20:74:5ly[J],Chi.,1376069.,2uang1^JJhenetaL民oilinchainamUficaionbasedsina^enhancedWu,ZgLgtg[句H,pelectrochemicalaptasensor仿rukrasensitivedetectio打ofochratoxinAP].AnaLChe?。玻埃保埃梗保常福担玻玻海牐福矗玻保埃福矗崳姡?,()21 運(yùn)科大蜘丈研尷學(xué)位論文[23]ChengW,ChenYL,YanF,etal.Ultrasensitivescanometricstrategyfordetectionoforo-matrixmetatenasesusnatnetaedeteAunanoartcerolliighisidiidilbepggppppC471-?heraCommun.20110:28772879.陰,,()[24XuJ,Jian目Y,SuJ,etaLBackroundcurrentreductionandbiobarcode]gg-leanlificationforlabelfreehihlsenstiveelectroctionop,gyihemicaldeftcDJmmun2012427-ahogen:;309331iNA.Chem.Co.831.p[],),(25CaiSSunYHLauCetal.Sensitivechemiluminescenceatasensorbased,[,,]p-a巧stedrecamtnaAtonexonucleaseiclinlificaion.AlChim.ca20131:gpy],76y,-137142.26-iaoF乂LiuJLiFetaLAntibodandDNAduallabeledoldnanoarticles:[]Q,ygpstabandreactvASc2008-1:9412946ilityiityJ.ppLSurf.L,254(02.[],)PenJFenKe-27gNhantatCalchimcarbonateoldnanoclu巧erhbrid[],gLZg,,gysheres-:snthesisandversatilealicationinimmunoassays?ChemEur.J.pypp口],20-1275181:2615268.,()28ZhanDSee-liGDnamicDNAnanotechnolousnstranddislacementg乂gygyig[]pJNt20-reactions.a.Chera113:103113.[],,口)[29]MalornyB,Hoor色rJ,BungeC,etaLMulticentervalidationoftheanalyticalaccuracyof&//WO只e//口PC艮:AwardsaninternationalstandardJ.Al.Environ.[]ppM-icrobol200369l:296.i,)290(30Rah打KDeGrancHsSAClarkeRC,etal.Amlificationofan加vJenese胞iK:e[],,pgqofSiaf/woneW幻typhimuriumbypolymerasechainreactionasaspecificmethodofdcSalmonJM-iQcXxonofella.ol.CellProbe.199264:271279.[],(),[31YuTXChenW,Li,etal.Electrochemicalimmunosensorft?rconetitive],gQpdetectionofneuro打specificenolaseusingfunctionalcarbonnanotubesandgoldT-nanorobe.alanta201293:433438.pW,,M-32irkinCALetsiner艮l^Muck:民CetaLADNAbasedmethodforrationall,,,[]gyas巧mbnnanortcesnorcocmaerature:liailitmacositials?N1996382592gpp口],,巧)-609607.口3]LuoCH,TangH,ChengW,etal.AsensitiveelectrochemicalDNAbiosensorforec-sificdetectionofEnterobacteriaceaebacteriabExonucleaseIllassistedsinalpyg22 醫(yī)科大學(xué)巧古研齡學(xué)位論文amtBtr-1lificaionJ.Biosens.ioelecon.201348:13237.p[],,34LiuCC,YeunCYChenPH,etaL舶detectionusin16Sribosomal]g,[gobe-ooarDNA/RNAprgldnanpticlesandlateralflowimmunoassayJ.Food[]〇-16〇120131413:2巧62532.,,()35DuanNWuSJZhuCetaD-l.ualcolorconversionfluoresce打ceand[],,Q,?。幔簦幔恚澹颍妫椋穑椋睿悖簦椋铮睿幔欤椋澹洌牐恚幔睿澹簦铮牐睿幔睿铮穑幔颍簦椋悖欤澹螅猓幔螅澹洌牐猓椋铮幔螅螅幔妫铮颍牐簦瑁澹牐螅椋恚酰瑁幔睿澹铮酰螅崳姡纾牐洌澹簦澹悖簦椋铮睿铮妫椋樱幔鳎铮ⅰ叮幔牐裕瑁椋恚酰颍椋酰恚牐幔睿洌牐椋樱鳎粒铮悖铮悖悖魑澹牐幔骰停樱剩牐粒睿幔欤牐茫瑁椋恚崳姡穑牐郏荩粒悖簦幔玻埃保玻罚玻常海崳姡保叮?,36ySLiYQChenHetaLDirectdetectio打of筑3f//?cwe//athimuriumon[]化化yp-eshrosinbasedimne化elasticbsensors.BosensfrduceuhagegioJi.pgp[]-Bioelectron26119.20104:13133.,,()[37]OhkSH,BhimiaAK.Multiplexfiberopticbiosensorfordetectionof1/文化片幻monocytogenesEschetichiacoli07立7.//7andSalmonellaentericafrom,--rea-teatmeatsady)trplesJ.FoodMicrobiol.2013332:166171.[],,()[3糾DevDasRoyChaudhuriC,MajiS,etal.Macroporoussiliconbasedsimpleand*efficienttrappingplat仿rm仿relectricaldetectionof5幻扔lo內(nèi)e//幻typhimuriumtBtr200924-ahoensJ.iosens.Bioelecon.11:32153222.pg[],,()23 獻(xiàn)臣科大學(xué)碩壬研巧生學(xué)位論文第二章基于核酸外切巧…輔助循環(huán)擴(kuò)増和錯(cuò)配型莖環(huán)催化自組裝技術(shù)高靈敏和髙特異性檢測通用型DNAema ̄本章內(nèi)容發(fā)表于ChlCommunics20155142204222ication:,,1引言實(shí)現(xiàn)低豐度DNA的高靈敏和高特異性檢測,對(duì)臨床診斷、基因治療、基因變wit異W及病原菌檢測等領(lǐng)域具有重大意義。在過去幾十年中,已有多種技術(shù)用于DNA的檢測,如DNA微陣列、比色傳感器、化學(xué)發(fā)光傳感器、電化學(xué)傳感器和wti表面等離子共振傳感器等。在這些技術(shù)中,電化學(xué)傳感器在檢測上不需要昂貴的儀器設(shè)備,,具有檢測設(shè)備小型化、簡便快速、靈敏度高和成本低的特點(diǎn)因而w’W引起了人們的濃厚興姐。11:最近,信號(hào)放大策略得到了越來越多的關(guān)注,因其能克服傳統(tǒng)雜交方法的一放大局限,使檢測靈敏度得到進(jìn)步的提升,。目前雜交鏈反應(yīng)鏈置換擴(kuò)41516>7[1’][’]nwq增、滾環(huán)擴(kuò)增和酶催化擴(kuò)增等放大方法己被廣泛用于生物分子的檢測。在送些方法中,酶的使用,特別是核酸內(nèi)切酶和核酸外切酶引起了研究者的一一極大興趣,這特性限制了酶的通用性。。核酸內(nèi)切酶是種依賴特異性序列的酶'DNA雙3-而核酸外切酶m(ExoIII)不需要特定的識(shí)別位點(diǎn),其能識(shí)別鏈的平’DNADNA雙3-末端或凹陷端,進(jìn)而逐步催化去除單核昔酸。此酶對(duì)單鏈和鏈的i22P,lExoIII可為DNA、RNA和蛋白質(zhì)的靈敏檢測提粘性末端活性很低。因此,2-一326一[]供個(gè)通用型的平臺(tái)。另方面,在過去數(shù)年中,莖環(huán)催化自組裝(CHA)HA是一種無酶擴(kuò)增技術(shù)技術(shù)得到了很好的發(fā)展。C,在核酸分析的信號(hào)放大和轉(zhuǎn)728P,1導(dǎo)方面具有重要作用0CHA反應(yīng)能對(duì)信號(hào)產(chǎn)生數(shù)百倍的擴(kuò)增放大。同時(shí),CHAPwzi可W容易地將分析物與黃光、電化學(xué)和比色信號(hào)等轉(zhuǎn)換結(jié)合。盡管CHA有諸多優(yōu)點(diǎn),但存在由非特異性CHA產(chǎn)物引起背景信號(hào)的問題,這將降低CHA擴(kuò)增P3’34l方法的特異性,限制其在生物分析中的應(yīng)用。本研究在CHA莖環(huán)結(jié)構(gòu)的呼吸位點(diǎn)中引入錯(cuò)配堿基W降低CHA的背景信號(hào)。HA一基于ExoIII輔助循環(huán)擴(kuò)増(ERA)和錯(cuò)配C,首次提出了種高靈敏和特異性檢測DNA的新策略。此傳感器呈現(xiàn)出優(yōu)秀的分析性能,能為生物分析、臨床診斷、24? 故醫(yī)科大學(xué)巧壬研觸學(xué)位論文DNA檢一個(gè)簡單而強(qiáng)有力的平臺(tái)病原菌檢測和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的測提供。2實(shí)驗(yàn)部分2.1材料和試巧DNA寡聚核巧酸由生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成和純化(中國,上海)。--NP它們的序列見表2.1。MCH、STAP、a、BSA和蛙魚精DNA均購買自西格瑪-(0bDNALadderMarker和M奧德里奇公司美國)。ExoIII、2pin舊ESTUniversalGenomicDNAE過rac1;ionKitVe^.5.0均購自寶生物公司(中國大連)。其他的所有試 ̄18MQMilli,MUli劑都是分析純級(jí)別的試劑。所有的水溶液均用超純水食,Qpore)進(jìn)行配制。表王1本實(shí)拴中合成的寡枝普致序列Table2.1Seuen化Sofheusedolinucleoideqtgots'餅ionucleotideSeuence3gq巧)化b--CareroeSHCHTTTTGAGTAGAGTCTGApp(2)6TaretliltidTATCAGAACCTGTgogonuceoeCTAGTGATTAGCTHaiibe0TTGACCTGrpnro(HO)TAGCTTATCAGACTGATGATGpTACATCTGATAAGCTAATCACTAGHairin防be1HUTCAACATCAGTCTGATAAGCTACCATGTGpp(TAGATAGCTTATCAGACTCTACTCAHairinrobeG2(H2TAAGCTATCTACACATGGTAGCTTATCApp)-bAGAiotinCCATGTGTAGATTT--licleotideCTAGTGATTASinglebasemismatchedogonuGCTTATCATAACCTGT-Twoba-semismatchedolionucleotideCTAGTGATTAACTTATCATAACCTGTg^NoncomlemenolionucleotideTGrCCATAATCTACTCATACAATTCAptaiyg2.2儀器設(shè)備本實(shí)驗(yàn)的檢測儀器是CHI660D電化學(xué)工作站(上海辰華儀器有限公司),其,中的H個(gè)電極系統(tǒng)包括;拍絲電極為對(duì)電極,氯化銀電極為參比電極3mm的金-i電極為工作電極ioRadLaboratoresUSA)記錄。。凝膠電泳的結(jié)果用成像儀(B,2.3探針的制備25 戯醫(yī)稱大學(xué)社研巧生學(xué)位論文H監(jiān)一基于無酶鏈置換原理的莖環(huán)1和是參考我們最近發(fā)表的篇文章而設(shè)計(jì)°‘tW。所有的莖環(huán)探針均在95C水浴變性5分鐘,接著緩慢冷卻至室溫,放4C冰箱備用。2.4電化學(xué)生物傳巧器的制備(1)將裸金電極用化05h!的錯(cuò)粉處理、洗涂后浸入食人魚溶液中10m,然分鐘,巧取出清洗、室溫干燥。’(2)將琉基標(biāo)記的200nM捕獲探針滴加于上述電極上,置于4C冰箱中過夜固定。(3)將步驟2中的金電極取出,沖洗,用MCH封閉1小時(shí),再次沖洗金電極,然后用蛙魚精DNA和2%BSA混合溶液封閉金電極30分鐘避免非特異性DNA和酶的吸附。(4)ERA反應(yīng)體系包括;l^iLHO、l^LExoIII和不同濃度的視DNA,反應(yīng)OmMTr-的緩沖液為lisHCl緩沖液(pH7.8,lOmMMgCfe,SOmMNaCD。反應(yīng)°’°37(:05800EIII反應(yīng)1,37(30體系置于分鐘,C1分鐘1^滅活xo最后于:復(fù)性分鐘。(5)在步驟4的ERA反應(yīng)體系里加入20lLTNaK緩沖液(H7.5,20mMTris,^p140mMNaCl,S.OmMKCD。其中包含10〇1\1出和10〇1^瓜,用(^|啟動(dòng)錯(cuò)配CHA°3730。反應(yīng),整個(gè)體系置于C反應(yīng)分鐘’(6)將步驟5中的反應(yīng)體系加到步驟3中的金電極上,37C雜交30分鐘,用DEA緩沖液清洗電極。-’i-(7)在步驟6中的電極上加入1.25鴨mL的STAP,置于37C反應(yīng)30分’i-NP底物溶液中DPV信鐘,用DEA緩沖液沖洗后,在1mgmL的a進(jìn)斤號(hào)檢測。3結(jié)果與討論3.1電化學(xué)傳感器的設(shè)計(jì)巧理21H0、原理圖.闡述了通用型DNA的傳感檢測過程。設(shè)計(jì)種莖環(huán)結(jié)構(gòu);1-懸掛末端H1和監(jiān)。H0設(shè)計(jì)帶有3,能避免被ExoIir消化。H1和監(jiān)是參考我26 重慶醫(yī)科大學(xué)碩±研姓學(xué)位論文一P4們最近發(fā)表的]篇文章設(shè)計(jì)的。H0包含兩個(gè)區(qū)域,I個(gè)區(qū)域與鞭DNA互補(bǔ),一'另外個(gè)區(qū)域與H1部分互補(bǔ)。在視DNA存在下-,H0與禪DNA雜交形成帶有3'平末端的雙鏈DNA結(jié)構(gòu)-。核酸外切酶III能識(shí)別3平末端進(jìn)而逐步催化去除單核一昔酸,釋放出範(fàn)DNA和輸出DNA。釋放的視DNA又能進(jìn)入下個(gè)雜交和裂解過程(循環(huán)I)。輸出DNA能與出結(jié)合,打開H1的莖環(huán)結(jié)構(gòu)。然后生物素標(biāo)記的H2與被一1打開的莖環(huán)H結(jié)合,釋放出輸出DNA,它能促發(fā)下個(gè)錯(cuò)配型莖環(huán)催化自組裝循環(huán)和大量H-H21復(fù)合物的產(chǎn)生(循環(huán)II)。最后,金電極上的捕獲DNA-H2復(fù)ST-能特異性地與HAP能通過親和素-1合物雜交。生物素的特異性識(shí)別結(jié)合一到電極上,導(dǎo)致酶促信號(hào)的產(chǎn)生。該雙重放大策略能為DNA檢測提供種高靈敏和高特異性的新方法。WTMTT/,,,,,…%rmr(^^^"■思TNTTTTTTt3MMIIM川IMIIMM川/IIIOu^DNAV:V\_、B)(JiAM ̄|Captixeprobe21困.電化學(xué)傳感器檢測把DNA的原理Fig.2.1SchematicrepresentationofthedesignedstrategyfortargetDNAdetection3.2探針的設(shè)計(jì)原理盡管CHA有很多優(yōu)點(diǎn),卻有背景信號(hào)大的不足。當(dāng)範(fàn)DNA不存在時(shí)CHA循環(huán)中H1和H2會(huì)非特異性的識(shí)別對(duì)方,導(dǎo)致背景信號(hào)增大。這將降低反應(yīng)的信噪比,影響實(shí)驗(yàn)的分析性能。莖環(huán)結(jié)構(gòu)的呼吸位點(diǎn)位于莖部末端。當(dāng)望環(huán)結(jié)構(gòu)呼吸時(shí),結(jié)合位點(diǎn)會(huì)被無意的打開。即使粗物質(zhì)不存在,CHA反應(yīng)也會(huì)被引發(fā)。為了驗(yàn)證四個(gè)呼吸位點(diǎn)對(duì)背景信號(hào)的的影響,我們在莖環(huán)的莖部末端和相鄰區(qū)域的呼吸位點(diǎn)引入了兩個(gè)連續(xù)的錯(cuò)配堿基(圖22,.序列設(shè)計(jì)用NUPACK)。錯(cuò)配CHA能27 重慶醫(yī)稱大學(xué)碩±研充生學(xué)位論文有效地降低背景信號(hào)。'3-懸掛末端的長度對(duì)Exom的活性有重要影響雙鏈DNA。如23圖.所示,’H0和祀DNA的3-懸掛末端長度分別為8和6個(gè)堿基,W抵抗ExoIII的消化?;崳?,H023于CHA的反應(yīng)原理的、和4區(qū)是特異性設(shè)計(jì)的引發(fā)CHA反應(yīng)。如果DNA鏈的長度過長會(huì)引起二級(jí)結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致祀DNA與H0的r區(qū)結(jié)合困難。因此本文中通用型IEDNA的長度不應(yīng)過長,但應(yīng)不少于13個(gè)堿基。在不久的將來,本文建立的方法有可能用于臨床診斷和治療、病原體檢測和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域中DNA或RNA的檢測。MUKKaroclirrst巧-,CM^IKstnKtarcat37.0<:'9.香-h。龍"今叫IKmmrriDarMCMtfwttan:tZMkiaVlKerTinwm?rtwsref一MhH2D3M2mWrhStesi、‘-?-*'3?。牐牐常墸冢墸龋模茫桑桑桑停停玻墸保桑祝玻崳娎В玻玻牐茫龋恋腻e(cuò)化位點(diǎn)F.2.2ThefourmismatcighpositionscorrespondtotherevealedinteractionsthatcaniniiatteCHAreactionsbetweenHIandH2ATGtqjG23T〇、'5-TAGCTTATCAGAhoG‘3-GATCACTAATCGAATAGTCTAC?,"C,Aat-5CTAGTGATTAGCTTATCAGA."123c。Taret下gG,j_3圖2.3HO和化DNA的設(shè)計(jì)原理巧護(hù)2.3Thedesignprincipleoftar拼tandHO28 重慶醫(yī)種大學(xué)碩壬研巧生學(xué)位論文3.3傳感器的電化學(xué)表征本實(shí)驗(yàn)用電化學(xué)阻抗法一(EIS)和方波伏安法(SWV)來驗(yàn)證每步的修飾情--3/4況。在EIS中,FeCN被用作氧化還原電位測試探針[()6],阻抗圖譜可用來計(jì)算電荷轉(zhuǎn)移阻力一(Ret)。如圖2.4A,裸金電極(曲線a)阻抗幾乎呈條直線,這說明處理后的裸金電極有良好的電子傳導(dǎo)特性。當(dāng)捕獲探針自姐裝到金電極上后,Ret得到增加(曲線b)。這是由于單鏈核昔酸帶負(fù)電荷的稱酸鹽骨架阻礙了電子在3-/4’電極和Fe(CN)6溶液中的轉(zhuǎn)移。當(dāng)用MCH和BSA溶液封閉金電極后,由于這些生物分子能阻礙電子傳遞,因此Ret明顯増加(曲線C)。最后,當(dāng)封閉后的電極與空白對(duì)照反應(yīng)后,Ret有輕微的增加(曲線d)。而當(dāng)封閉后的電極與有祀DNA存在的體系反應(yīng)后,Ret得到極大的增加e)。此(曲線結(jié)果說明,當(dāng)範(fàn)物質(zhì)不存在時(shí)-,只有少量的H1H2復(fù)合物會(huì)形成。這也證明本實(shí)驗(yàn)引用的錯(cuò)配CHA使背景信號(hào)得到了極大降低。同時(shí)我們也用SWV進(jìn)行傳感器的表征,結(jié)果如圖2.4B所示,一一SWV與EIS的結(jié)果呈現(xiàn)出良好的致性,證明本實(shí)驗(yàn)每步都得到了準(zhǔn)確的修飾。2。leo171fi5.。。。?。墶墸牐粒崳姡埃墸保墸玻墸常墸矗墸埃埃墸埃保墸埃玻墸埃常墸埃矗崳姡觯耍睿墸澹觯崳娎В玻丛跉J氣化舒溶液中電板的表征西EIS(A)和SWV(B):(a)裸金電板:(b)捕獲探針修飾后的電板;(C)MCH和BSA封閑電板后;(d)ERA和錯(cuò)化CHA(無耗DNA);(e)ERA和錯(cuò)配CHA(有托DNA)3-_F/4i.2.4凹SAandSWVgin0.4MKCIcontainin05mMFeCNabaree.lectrode()(巧gt()6燦,captu化DNAmodi打edelectrode(b),captureDNAmodifiedelectrodeaftersealedwUhMCHandBSA(c),afterERAandmismatchedCHAwi化outdandwi化taretDNAe,()g()respectively29 重慶醫(yī)科大學(xué)碩±研巧生學(xué)位論文3.4電泳驗(yàn)證和傳感器的信號(hào)放大效能為了驗(yàn)證ERA和錯(cuò)配CHA能否按預(yù)計(jì)進(jìn)行,我們做了聚丙蹄酌胺凝膠電泳(PAGE)實(shí)驗(yàn)。女幽2.5A所示,H0和少量祀DNA的混合液顯示2個(gè)條帶(laneO-b),不同于H(laneb)。這歸因于HO能與鞭DNA雜交形成1條新條帶(HOT一復(fù)合物xo山050-T復(fù)合物被些殘余條帶)。當(dāng)反應(yīng)體系加入E反應(yīng)1分鐘后,H-取代(,FHH2laneC),這說明ERA反應(yīng)成功完成。當(dāng)祀物質(zhì)不存在時(shí)復(fù)合物的(-laned)。H2復(fù)合物的條帶很強(qiáng)(條帶很弱然而,當(dāng)有範(fàn)物質(zhì)時(shí),H1lanee)。這些結(jié)果說明錯(cuò)配CHA能極大降低CHA的背景信號(hào)。本方案中,Exom具有重要的放大作用。500pM的祀DNA在有ERA和CHA存在時(shí)比僅有CHA的DPV信號(hào)大得多。送是因?yàn)椋牛铮牐桑桑赡茌o助循環(huán)放大,提高2實(shí)驗(yàn)的靈敏度(圖.5B)。因此,我們建立的生物傳感平臺(tái)能夠特異和高靈敏的檢測鞭DNA。AabCdeMB_■執(zhí)如州*—TB3.IH1W一-—HOTl2.■三-。>pillJ5**+困2laHOlabHO+tHO+tM.(A)PAGE電冰:nea;ne:taielanec;t:aieExollane,g,g,d:HO+Exoin+HI+H2,lanee;HO+target+Exoin+HI+H2和laneM:20bpDNALadderMarker;(B)500pM的耗DNA在有ERA和CHA和僅有CHA與空白對(duì)照的DPV信號(hào)對(duì)比枉狀函■+F.2.5AThetiPanalis:laHOlbO+ttaneHO十化tinaveAGEsnea:,ane:Hare^lc:1eg()yg呂ExoIIIlaned;HO+ExoIII+HI+瓜lanee;HO+taret+ExoIII+HI+H2andlaneIVI:,,g20bDNALadderMarker.Hie12%na化redPAGEanalsiswascarriedoutin1Xpy^^TBEVlMg(pH8.0).(B)ComparisonofDPVpeakcurrentsIntheabsence(blank)andtheare-resenceof500MttwhhCHAwi化outERAandERACHAppg()30 重慶醫(yī)科大學(xué)碩±研巧生學(xué)位論文3.5實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化為了獲得最佳的分析性能,對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了優(yōu)化。反應(yīng)的信噪比也被用來EIII評(píng)價(jià)傳感器的分析性能。作為ERA啟動(dòng)子的xo濃度對(duì)傳感器的性能有極大的影響。因此,Exom的濃度最先被優(yōu)化。當(dāng)Exom濃度從0.001U到0.01U時(shí),。0.1信噪比增加明顯而從化1U到化02U時(shí),信噪比開始下降。因此00U被選為E一一xoIII的最優(yōu)濃度(圖2.6A)。般實(shí)驗(yàn)優(yōu)化酶量時(shí),都會(huì)達(dá)到個(gè)平臺(tái)期。由'-懸掛末端的DNA雙鏈于ExoIII有時(shí)也會(huì)消化單鏈或有3,且本實(shí)驗(yàn)中H0的用,對(duì)ExoIII很敏感,因此本實(shí)驗(yàn)的酶量過大會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的降低量很化。ERA一的時(shí)間同樣也是本實(shí)驗(yàn)的個(gè)重要參數(shù)。當(dāng)目XOIII的濃度為0.01U時(shí),信噪比在105分鐘時(shí)為最大值。因此1(.B)。,05分鐘被選為ERA的最優(yōu)時(shí)間圖262H2的比值從4:1到1:比在1:1時(shí)達(dá)到最大值。如圖.6C所示,當(dāng)H1與4時(shí),信噪11H2反應(yīng)的最佳比例。圖2D顯示了CHA反應(yīng)時(shí)間對(duì)信噪比的:被選為H1與.6HA影響。如圖所示,信噪比在30分鐘時(shí)達(dá)到最大值。因此,30分鐘被選為C的最優(yōu)反應(yīng)時(shí)間。'因'細(xì)0..0010.0050.010.0巧002如6090105120',C/ULERAtime/minp,5-C5D‘1.104:12:11:11:21:401530化如RatioofM1化H2Inte巧ctiontime/min困2.6實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化:丸ExoIII濃度:RERA奸間;仁HI:H2;D.CHA?xí)r間F--Ai.2乂Deendencesof化esinaltonokeratioonExoIIIconcentrationERAtimeBgpg(),(),RaHAiiontiDaramerchaneswhilethetioofHI?。憨枺牐龋玻茫幔睿洌牐茫椋眨澹颍幔悖簦恚澹鳎瑁澹睿牐铮睿澹牐鸹纾牐ǎ牐牐ǎ?,othersareundertheiroptimalconditions3l 里慶醫(yī)科大學(xué)碩壬研觸學(xué)位論文3.6傳巧器的分析性能在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件下,DPV峰電流隨著合成的鞭DNA濃度的不同而產(chǎn)生的變7。.7A可見化見圖2.由圖2,DPV響應(yīng)信號(hào)隨著餓DNA濃度的増大而増大。圖2.7B展現(xiàn)了在祀DNA濃度為100fM到5nM范圍內(nèi),DPV響應(yīng)信號(hào)與祀DNA濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系=+化6。相應(yīng)的回歸方程是/山A)1.472xM|gc化,相關(guān)系)數(shù)為0.9935,最低檢測限為92fM,遠(yuǎn)低于之前報(bào)導(dǎo)的基于ERA或CHA的方法(表PS—391402[].2)。與周等人發(fā)表的基于CHA和ERA的王作相比,本方法有更高的信噪比。這主要?dú)w因于錯(cuò)配CHA的使用和ERA與CHA的先后反應(yīng)順序。fAg:P—L ̄ ̄ ̄.J_-.T.0*-.10203.001110100100010000H/VC/pM困2.7(A)電化學(xué)傳廉器檢刑0,0.1,0.5,5,50,500和5000pM權(quán)DNA的DPV困;(B)DPV峰電流與耗DNA濃度對(duì)數(shù)的校準(zhǔn)曲線Fig.2.7(A)DPVcurvesresponding化0,化1,0?或5^50,500,5000pM化巧etDNA(fromato.g)(B)quantitativedynamicrangeofthedesinedstrate.Theerrorbarsreresenheggypttstandarddeviationscalculatedfromthreedifferentspots32 重慶醫(yī)科大學(xué)碩壬研巧生學(xué)位論文表12本方法與其他已報(bào)道的DNA檢測方法的對(duì)比Table2.2ComparisonbetweentheproposedassayandotherreportedmethodsforDNAdetectionttAnalyicalechniqueS化ategyDe化ctionlimitRe化renceColorimetryERA2.5M35pFluorescenceERA0.3M36pColorimetryCHA1nM37FluorescenceCHA0.2nM38SWVCHA20pM39DPVERAandCHA%fMThiswork為了研究傳感器對(duì)不同DNA序列的特異性,如圖2.8所示,我們用DNA傳感器檢測500pM的四種不同的寡核昔酸(完全互補(bǔ)的寡核昔酸、單堿基錯(cuò)配的寡核昔酸、兩個(gè)堿基錯(cuò)配的寡核巧酸和非完全互補(bǔ)的寡核昔酸)。圖2.8A展示了DPV峰電流隨著DNA序列的不同而產(chǎn)生的變化。圖2.8B顯示,盡管本策略對(duì)單堿基錯(cuò)配的序列有響應(yīng),但是響應(yīng)值明顯低于完全互補(bǔ)的序列。兩個(gè)堿基錯(cuò)配的寡核巧酸和非完全互補(bǔ)的寡核昔酸的DPV響應(yīng)值非常低,幾乎接近空白。此結(jié)果表明,本分析方法能有效地區(qū)分不同的DNA序列,表現(xiàn)出很好的選擇性。為了評(píng)價(jià)傳感器的重復(fù)性,100fM和1nM的合成祀DNA被檢測了5次,RSD均小于5%,這表明本方法有可接受的穩(wěn)定性和再現(xiàn)性。4-AA4-B呈0.00.10.20.30.4abodeEN困2.8(A)電化學(xué)傳感器栓測耗枝苦敵序列、單堿基錯(cuò)化、兩個(gè)域基錯(cuò)配、非完全互補(bǔ)的寡核皆酸序列和空白對(duì)照的DPV困(B);電化學(xué)傳感器檢測把核普酸序列、單堿基錯(cuò)配、兩個(gè)堿基錯(cuò)配、非完全互補(bǔ)的寡核導(dǎo)驗(yàn)序列和空白對(duì)照的DPV響應(yīng)柱狀困33 I載運(yùn)稱大學(xué)碩壬研觸學(xué)位論文Fig.2.8(A)TypicalDPVcurvesand(巧DPVpeakcur巧ntsresponding化500pMof化rgete--m--oligonucleotides(a)singlbaseismatchedolionucleotid的btwobasemisina化bed,g(),-olionucleotidescnoncomlementarolionucleotidesdandblankeg(),pyg()()3.7實(shí)際樣本中DNA的撞測為了評(píng)價(jià)研制的生物傳感器在實(shí)際樣本檢測中的分析性能,將不同濃度的合成祀DNA添加到人正常細(xì)胞總DNA和血清樣本中。結(jié)果如表2.3所示,對(duì)于200-iDNA15pgmL的總樣品和:稀釋血清標(biāo)本,不同濃度的報(bào)分子回收率在%%到105%之間。這表明本傳感器對(duì)于鉛DNA的檢測幾乎不受復(fù)雜基質(zhì)的干擾,具有很好的應(yīng)用前景。表13授測標(biāo)準(zhǔn)DNA添如到人類息DNA和血清樣本的回收牟miTable2.3HierecoveriesdeterinedusngtheroosedmethodviasikinsntheticDNApppgyin化humantotalDNAandserumsamplesSamleSikinvalueAssaedvalueReroducibilitRecoverppgypyyNo.pMM)%%)()化()(10.500501.3100.0.25.004.942..1988350.0051.253.2102.540.500.482.796.055..005142,0102.9650..0049.561699.1*1-3車6血清樣本:洛DNA樣本:,*-NA-13fortotalDsamles46化r挑rumsamlesp,p4小結(jié)Exo一基于III輔助循環(huán)擴(kuò)増和錯(cuò)配型莖環(huán)催化自組裝技術(shù),建立了種高靈敏和高特異性檢測DNA的新策略。該方法具有較寬的線性范圍、高靈敏度和高特異性及重現(xiàn)性,無需PC民擴(kuò)増和復(fù)雜的標(biāo)記技術(shù)。同時(shí)此方法己成功應(yīng)用于人正常細(xì)胞總DNA和血清樣本中DNA的檢測。在不久的將來,本文建立的傳感策略有望成為臨床診斷和治療、病原茜檢測和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域檢測DNA的強(qiáng)有力工具。34 獻(xiàn)醫(yī)科大學(xué)祗壬研觸學(xué)位論文參考文獻(xiàn)1LiuJWCaoZHLuYFunctionalniK:leicacidsensorsJ.Chem.Rev.2009[],,,[],5-109:19481998.()2WanF,E化azJOrbach民etal.AnplifiedanalysisofDNAbytheautonomous[]g,,assemblofolmersconsistinofDNAzmewiresJ.J.Am.GhentSoc.2011yygy[],,p-1巧43:1714917151.()3LilmentoflliiFHa打XLuSF.DeveoaneectrochemicaDNAbosensorwitha[],tphighsensitivityofbydendriticgoldnanostructuremodifiedelectrodeJ.[]Bbse2619-2G25ns.Bioelectron.20112G5:.,,()巧-4LeeJQCheonKHHuhNaLMicrochbasedonesteDNAextractionandg,,和[]preatilimePC民i打o打echamberforradathoenidentificationJ.LabChi2006ppg[]p,,6-:886895.5SchenaMbatonDDavis民WetaLuantitativemonitorinofeneere巧km,S,[],Qgg帶-aternswithacomlementarDNAmicroairaJ.Science1995270467470.:ppyy[],,We-6ZhouZ}(iWZhanYJetal.DNAresonsivedisassemblofAuNP,[],,gpya-Dreates;influenceofnonbaseairedreionsandcolorimetricNAdetectionbgggpgyMa-exonucleaseIIIaidedanlificationJ.J.ter.Chem.B20131:28512858.p[],,[7]Freeman氏LiuXQ,WillnerI.Chemi山minescentandchemiluminescenceresonanceenergytransfer(CRET)detectionofDNA,metalions,anda-teHG-SeZnptamersub巧racoirlexesusinemin/uadri)lexesandCd/S^gQ^-uantumdotsJ.J.Am.Chem.Soc.201113330:1159711604.q[],,()巧]ChengW,ZhangW,YanY氏etaLAnovelelectrochemicalbiosensor仿rulfrasensitiveandspec巧cdetectionofDNAbasedonmolecularbeaconmediatedcircularstranddisplacementandrollingcircleamlificationJ.Biosens.p[]目-ioelectron.201462:274279.,,9hanDCanYRLab--ZYietal.elfreeandhihsensitivedetectionof,,[]g,LQgSasnasmonresonance-sedbosenJlmonellauigasur技ceplDNAbaisorJ..[]BotechnoL20--12812134:123.i,,60()35 肪醫(yī)科大學(xué)碩±研觸學(xué)位論文0HrAJPkxcoKWetaOtmizatonofaReusabeDNA1CashKJeeeLiil[],g,,p,-dokno-baseutsedelectrochemicalsensorforseuencesecificDNAdetectioninpqpbtoodserumJ-.Anal.Chem.2009812:656661.[,],()[1LuoCHTanH,ChenW,巧al.AsensitiveelectrochemicalDNAbiosensorforU,ggs—ecificdetectio打of幻c/er/幻ce幻ebacteriabyExonucleaseinassistedsignalp-lifibil11anicatonJ,Bsens.Boeectroa20348:13237.p[],,[12]ScriminP,PrinsLJ,Sensingthroughsignalamplification[J].Chem.Soc.Rev.,1-20:444505.14088,lchenXLinYHLi?FetaLAsimleandultrasensitiveelectrochemicalDNA[i,,,pb.Chem.Commun.iosensorbasedonDNAconcatamersJ201147:,,[]2-121181116.[M]HuLH,TanTT,ChenQetalUtoasensitiveelectrochemicaldetectionofBCR/ABLfijsiongenefragmentbasedonpolymeraseassistedmu化扛lication-wicoi)linithuantumdottanJ.Electrochem.Commun.201335:104107.qgqggg,[],[15]GuoQP,YangXH,WangKM,etal.Sensitivefluorescencedetectionofnucleic巧-tmert1acidsbasedonisothermalcircularranddisplacemenpolyizaion化3(:1〇11Jlii20093720.NucecAcds民es.3:e.[],,()[16]MurakamiT,SumaokaJ,KomiyamaM.Sensitiveisothermaldetectionof^nucec-acseuencerimerene-iatonrocrceamcatonNuclecliidqbypgiUingilplifii.i[巧AcidsRes.2009373:el9.,,()17WanYanCYXlligQianYeta.Dualanftedandultrasensitive[],g,g,pe-lectrochemicaldetectionofmutantDNABiomarkersbasedonnucleaseassistedtargetrecyclingandrollincircleamlificationsJ.Biosens.Bioetectron.201455:gp[],,266-271.lZuoXl^XiaFXiaoYetaLSensitiveandselectiveanlifiedfl脫rescenceDNA,,,p[^e-dtectionbasedonexonucleaseinaidedtargetrecyclingJ.J.Am*Chem.Soc.[],2010132-:18161818.,LPWuZtCtt-t19iuiuSeal.ooeraiveanlificaionbasedelecrochemical[],L,QQppsensorfor化ezetomoledetectk)打ofnucleicacidsJ.AnalChem.20138517:p,[],()36 觀醫(yī)科大學(xué)賦研她飾論文8225-8231.20B-i8LiLCuiYY-Exonucleaseassistedcascadedrecclinamlificationfor[],,ygp-Comm2048-labelfreedetectionofDNAJ,Chemun.12:10181020.[],,21XuFCaoAPZhanLF-巧aLRaidandlabelfreemonitorinofexonuclease[]Q,,g,pgI-AllassistedtaretrecclinanlificationJ.nal.Chem.20128424:gyg[],)p,(45-51081081.22LSFZt-trttriuWanCFhanCXeal.Labelfreeandulase打siiveelecochemical[],g,g,de-tectionofnucleicac過sbasedonautocatalyticandexonudeaseinassistedtarget-recyclingstrateJ.Anal.Chem.2013854:22822288.gy[],,()P^Freema打氏LiuX化WillnerI.AmplifiedMul咕lexedanalysisofDNAbytheexonuc-tttattleaseIHcatalyzedregenerab打ofhergeDNAinhepresenceoffunctbnalizedsemiconductoruantumdotsJ.NanoLet.20111:[],1,10)q(44-4461%."Zha打-HLiFeveretal.DNmediatedhomoeneousbindinassasforg,DB,APWQ,ggy-nucleicacidsandroteinsJCRev.20131134:28122841.hetn..p[],,()25ChenCLiBX.Chemiluminescenceresonanceenertransferbiosensinlatform,gyg[]prte-fosispec姐cdeterminationofDNAmethylationandassayofDNAin-m巧hyltrans色化56activityusingexonucleaseassis化dtargetrecyclinganfica-ptionJ.Biosens.Bioelectro化,2014,54:4854.li[]LW拉m-26iuSFanYZhanXetaLHomoeneouselectrochemicalaerbased[],g,gC,gpATPassaywithsignalanplificatkmbyexonucleaseinassistedtargetrecycling[J].ChemC20349335-.ommun.1:22337.,,-27YinPChoalvertetaLbiomolecularselfassembliHMTCC[],,氏yathwa-sJ.Nature2008451:318322.py[],,"mede28化ngYSLiBLMillianJNetaLRealtitectionofisothermal[,,g,]anplificationreactk)打swiththermostablecatalytichairinassemblJ.J.Ampy[]Chem-.Soc.201313520:74307433.,,()[29]LiBLJiang乂Chen義etal.ProbingspatialorganizationofDNAstrands膽ingenz-FreehaJAmmeirinassemblcircuitsJ...ChemSoc.201213434:ypy[],,()37 戯屋科大學(xué)巧±研船學(xué)位論文918-1311392.30ZhLWan-engAXiJJ巧alEnzmefreesinalatnli巧cationinthe.[],gyp,gDNAztoret-cataJ2012ymesensorviaglyzedhairpinassembly.Chem.Commun.,[],483-1123114.:--31LYHHRMaZeta.TarttreredenzmefreeantoniaouangKleiHficai[],j,gggypstra化gyforsensitivedetectionofmicroRNAintumorcellsandti巧uesJ.Anal[]C6-4604hem.2014869:459.,,()ZhJ-3uangYLaiW,ChenGNetatArollincircleanlificationbasedDNA:Q,gp[^machine仿rmiRNAscreeningCO呼lingcataltichairinassemblywithDNAzmeypyrma-fotk>nJ.Chem*Commun.,201450:29352938.[],[33]JiangYS,BhadraS,UBL,etal.Mismat:chesimprovetheperformanceof-ChemstranddtnucecaccuitsJAnew.2014267islacemenliidcir.g.,1:p[],()-18761879.[34]ZhangY,YanY氏ChenWH,etal.Asin罕leelectrochemicalbiosensorforhighlysensitiveandspecificdetectionofmicroRNAbasedonmismatchedcatalyticJBB20-hairinassembl.iosens.ioelectron.1568:343349.py[],,[35]ZhouWJ,Gong式XiangY,巧aLQuackaticrecyclinganplificationforlabe^fteeandsensitivevisualdetectionofHIVDNAJ.Biosens.Bbelectroa201455:[],,-224220.36aenYCSetaA"StCiZMChYinalanHficabnmetrt,Lin,ldualhod仿he[],gpDNAdetectionbasedonexo打uclea%IIIJ.Biosens.Bioelectron.,2014,61:[]370-373.[37]MaCP,WangWS,LiZX,etaLSimplecolorime任icDNAdetectionbasedonhairpinassemblyreactionandtargel>catalyticcircuitsforsignalamplificationJ.[]204292-Ana:992l.Biochem.1210.,,()[3巧LiHL^,RenJT,LiuYQ,etal.ApplicationofDNAmachineinanplifiedDNA2014-detectionJ.Chem.Commun.,,50:704706.[]Lme-39iBLEllintonADChen義Ral:k)nalmodularadatationofenzyfreeDNA[,,p]gcircuks化mult如ledetectionmethods[J].NucleicAcidsRes.,2011,39(16):el10.38 職醫(yī)稱大學(xué)肥研巧生學(xué)位論文40WuHL-vecoiuYanetal.Labelfreeandultrasensitilorimetric[],心WgHY,detect-ionofDNAbasedo打targettriggereduadraticamplificationstrateJ.qgy[]BBt2015-282iosens.ioelecron.66;277.,,39 獻(xiàn)醫(yī)科大學(xué)紙研巧生學(xué)位論文文獻(xiàn)離電化學(xué)DNA生物傳應(yīng)器的發(fā)展捆要!電化學(xué)DNA生物傳感器由于具有高靈敏度、便攜性和準(zhǔn)確性等優(yōu)點(diǎn),己在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在DNA生物傳感器的分支中,電化學(xué)方向已有了近蘭十年的發(fā)展和應(yīng)用,DNA的嘿嶺堿基即鳥嚷嶺和腺嘿嶺在。當(dāng)儀器參數(shù)為正電位時(shí)工作電極產(chǎn)生氧化電流。由于DNA的這種特性,電化學(xué)DNA生物傳感器己被廣泛應(yīng)用于臨床診斷、生物醫(yī)學(xué)、法醫(yī)學(xué)及環(huán)境研究等各領(lǐng)域。在過去幾年中,隨著納米技術(shù)的應(yīng)用,各種納米材料己被用來提高生物傳感器的靈敏度。對(duì)DNA固定策略的清晰認(rèn)知在傳感器的各種應(yīng)用中是非常有必要的。本文詳細(xì)闡述了電化學(xué)DNA生物傳感器的初始發(fā)展和現(xiàn)狀,W便了解電化學(xué)DNA傳感器的原理和應(yīng)用。,DNA,DNA,DNA固定和DNA相關(guān)鍵詞:電化學(xué)DNA生物傳感器損害雜交互作用1引言電化學(xué)DNA生物傳感器具有能克服其他傳感器局限性的潛在優(yōu)勢,如快速響應(yīng)、高靈敏度、高選擇性和實(shí)驗(yàn)簡便等。它們?yōu)槎舅?、抗癌分子、雜交和生物分一W子等的檢測提供了種更優(yōu)越的方法,DNA。最初用可W固定分子的金屬和玻碳電極即可使之成為可能。在DNA的4種堿基中,只有嘿吟堿基的氧化可被電一?;瘜W(xué)監(jiān)測到在伏安測定法中,它們都可在個(gè)較小的電位產(chǎn)生氧化。除了伏安測定法,利用氧化還原探針的電化學(xué)阻抗法和循環(huán)伏安法成為研究工作電極上DNA堿基薄膜形成能力的有力工具W。此外,有研究還證明了嘿吟堿基在電極表W面的氧化變化與氧化還原探針的成膜能力和電子轉(zhuǎn)移特性直接相關(guān)。電化學(xué)測量所獲得的特征峰值可被用來研究DNA鏈分子之間的相互作用。這篇綜述回顧了DNA生物傳感器的初始發(fā)展和用于提高其靈敏度和選擇性的方法,同時(shí)也討論了用于構(gòu)建電化學(xué)DNA生物傳感器的多種DNA固定方法。40 獻(xiàn)醫(yī)科大學(xué)碩±研巧生學(xué)位論文2巧抬發(fā)展二十世紀(jì)末是生物傳感器開發(fā)和分歧的初期。送個(gè)時(shí)期很少有關(guān)于用生物傳W感器檢測DNA的研巧報(bào)道。在巧始階段,生物傳感器的最常見應(yīng)用為利用葡萄糖氧化酶進(jìn)行電化學(xué)檢測葡萄糖。這種酶主要與電位和電流分析法共同使用。理一論上,DNA生物傳感器可W為生物體基因組內(nèi)的特定基因提供個(gè)異常敏感和高選擇性的檢測方法。實(shí)際上這種性能是通過下技術(shù)被建立起來的:使用放射性W標(biāo)記、非放射性候選包括親和素/生物素和新穎的酶標(biāo)記系統(tǒng)來鑒定感興趣的恃定基因的存在。應(yīng)該注意的是,所有這些技術(shù)均需要專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室來完成。1987MWE年,arkADowns等專注于生產(chǎn)廉價(jià)和快速檢測的生物系統(tǒng),其具有高靈敏度、低成本和定量的特性,從而導(dǎo)致采用溶出伏安法的電化學(xué)DNA檢測的流行。8E[]ecek988,當(dāng).化l于1年證明了核酸的電化學(xué)行為電化學(xué)DNA傳感器有了一進(jìn)步的發(fā)展。他展示了核酸是電活性物質(zhì),在束電極上能產(chǎn)生良好的伏安峰。核酸修飾的電極可通過將隸電極浸入DNA溶液而簡單制備一。該是第支由核酸修一,極大地減少了分析中DNA的用量飾的電極。雙螺旋中DNA的個(gè)小的損害也,極譜和伏安方法被提出用于核酸的直接定量可被敏感的鑒定出。從那時(shí)起、雜交的檢測和DNA損傷的評(píng)價(jià)。在DNA的4種堿基中,只有嘿吟堿基的氧化可被電化學(xué)監(jiān)測到。與喀隨堿基一-相比,它們都可在個(gè)較小的電位產(chǎn)生氧化。哲基自由基添加到嘿吟中,使C4OH、C5-OH8-0H加合物自由基得到了增長-OHC5-OH加和C。C4和合物自由基經(jīng)過脫水得到氧化型的嚷吟基團(tuán)8-OH,其在還原態(tài)能重姐嘿吟。C加合物自由基上的18-経基腺嘿嶺和甲醜喀晚個(gè)電子氧化和1個(gè)電子還原分別產(chǎn)生。腺嘿嶺的類似反8-4-6■二氨基-5-甲酷嗦巧應(yīng)產(chǎn)生籍基腺嚷嶺和。這些產(chǎn)物在有無氧存在下都能生。-成然而,8経基嚷吟偏好在有氧條件下生成。哲基自由基能使上述DNA生成多91〇[,】種產(chǎn)物。3當(dāng)下現(xiàn)狀目前已有幾篇關(guān)于固定DNA分子層的電化學(xué)生物傳感器報(bào)道,用于測定與DNA相互作用的電活性和非電活性的化合物,檢測DNA的特定序列和監(jiān)測DNA41 戯醫(yī)科大學(xué)紙研觸學(xué)位論文W1的完整性。這些發(fā)現(xiàn)指導(dǎo)了DNA生物傳感器在臨床診斷、法醫(yī)和生物醫(yī)學(xué)中的發(fā)展應(yīng)用。此外,電化學(xué)DNA生物傳感器為DNA相互作用和DNA損傷的研究一DNA的提供了種新的候選方法。基于診斷試驗(yàn)在很多領(lǐng)域都獲得了巨大的發(fā)展,tni如遺傳學(xué)、病理學(xué)、犯罪學(xué)、藥理學(xué)、食品安全和法醫(yī)學(xué)等。Pededo和民ivas為了發(fā)展基于親和為結(jié)合的生物傳感器,研巧了DNA在玻碳13,29[^他電極上的固定性質(zhì)們發(fā)現(xiàn),電化學(xué)預(yù)處理、支持的電解質(zhì)、齒化物、單價(jià)陽離子、DNA的長度和組成、固定電位和時(shí)間對(duì)核酸在碳表面上的電化學(xué)反應(yīng)起著重要的作用。關(guān)于單鏈DNA的相關(guān)報(bào)道文獻(xiàn)比較少。不像雙鏈DNA,來自小牛胸腺的單-DNA鏈被固定在電極表面用于不同環(huán)境污染物的檢測,如PCB(聚氯聯(lián)苯)海合物、莽去津、鄰苯二甲酸鹽、耕W和PAH(多環(huán)芳香控)M。這些研究指出,固定在電極上的單鏈DNA顯示出更高的氧化信號(hào),因?yàn)閱捂湥模危恋膲A基可W自由地與鄰近的分子反應(yīng)。盡管送樣,雙鏈DNA仍經(jīng)常被使用。因?yàn)榇蠖鄶?shù)的基因組一是雙鏈,并且這些雙鏈相互作用的結(jié)果更容易讓人理解,有利于進(jìn)步的實(shí)際應(yīng)一用。不管如何—,單鏈DNA在DNA雜交研巧中的作用是獨(dú)無的。3.1DNA朵交研究3+核酸在玻碳電極氧化表面的固定用co(phen)3作為指示劑。研巧發(fā)現(xiàn),當(dāng)含有DNA的溶液在玻碳電極表面蒸發(fā)至干時(shí),DNA被緊密地吸附在電極上。嵌入劑作為DNA雜交檢測的氧化還原標(biāo)記物是特別令人感興趣的,因?yàn)樗鼈兣cDNA雙螺""。DNA旋中堿基對(duì)形成的71堆疊相互作用嵌入劑可與雙鏈發(fā)生電子交換,與電極么間進(jìn)行長距離有效的電子轉(zhuǎn)移,而單鏈DNA則無此特性。Barton和他的合16作者最先提出W遠(yuǎn)距離的電子轉(zhuǎn)移作為DNA雜交生物傳感器的基礎(chǔ)[1亞甲,其中基藍(lán)被用作DNA雙鏈的嵌入劑觀測電化學(xué)電流。類似的原理,平面芳炫分子、道諾霉素nDNA、漠化乙錠、丫巧染料和蔥醜衍生物亦被用作研巧雜交的指示劑。對(duì)DNA堿基對(duì)的任何干擾都會(huì)影響完美的n堆疊而引起電化學(xué)電流的衰減一。這特點(diǎn)使得單堿基錯(cuò)配的檢測不需要經(jīng)過嚴(yán)格的洗緣即可進(jìn)行。3.2DNA損傷42 誠醫(yī)科大學(xué)社研觸學(xué)位論文一如前面所討論的,當(dāng)DNA遇到種分子損害它的結(jié)構(gòu)時(shí),DNA中嚷嶺堿基氧化信號(hào)的變化會(huì)被檢測到。DNA的送種性質(zhì)為損傷DNA的分子測定提供了方法。DNA在水污染物中的損傷性質(zhì),已被用于探索其制備的生物傳感器在廢水樣ig[171WPW、DNA生品、環(huán)境污染物芳香賠哺廚污染物等分析中的應(yīng)用。該物傳一Toxrt感器響應(yīng)預(yù)示廢水樣品中有個(gè)或多個(gè)分子結(jié)合,此方法與ale響應(yīng)有很好的相關(guān)性xalert(To為用于高通量毒性預(yù)測的不可缺少的工具)邱等人開發(fā)了雙酌A自由基的電化學(xué)檢測方案,是基于雙齡A自由基的DNA損傷機(jī)制的鳥嘿吟產(chǎn)生的電氧化信號(hào)。3.3DNA相互作用與測定DNA相互作用的傳統(tǒng)方法相比,電化學(xué)DNA生物傳感器相互作用的研究近期才起步。最初,DNA相互作用的研究是通過光學(xué)和多種生物分析方法達(dá)WP成的。Pancky和eetaU叫每流動(dòng)注射系統(tǒng)與倏逝波生物傳感器結(jié)合用于典型的相互作用的研究。雙鏈DNA與其他分子相互作用的研究,特別是與藥物的關(guān)聯(lián),在生命科學(xué)中具有重大意義。這些研究闡述了許多藥物化合物的作用機(jī)制,新的DNA-藥物生物傳感器的設(shè)計(jì)和體外藥物的監(jiān)測DNA。將固定的與溶液中的分析物相互作用之后進(jìn)行電化學(xué)測定己經(jīng)成為可能。分析物與DNA相互作用后的電化學(xué)信號(hào)可為相互作用的機(jī)制、復(fù)合物形成的性質(zhì)、結(jié)合常數(shù)、結(jié)合位點(diǎn)的大小和nti自由基在藥物相互作用中的用途提供依據(jù)。不同分子與DNA的相互作用有多種模式-。這些包括與帶負(fù)電荷的核酸糖磯酸結(jié)構(gòu)的靜電相互作用(通常是非將異性的),堿基對(duì)間平面的芳香環(huán)體系的相互作用(平面有機(jī)分子含有幾種芳香稠環(huán)常與DNAW插入方式結(jié)合,例如柔紐霉素,表阿霉素和放線菌素D)及DNA大小溝的相互作用。小溝結(jié)合主要發(fā)生在小溝邊緣,主要與小分子相結(jié)合。由于逸種作用,眾多氨鍵和靜電作用力發(fā)生在藥物和DNA之間(DNA堿基和憐酸骨架,例如:光神霉素)。大分子主要與大溝槽結(jié)合。DNA一,DNA大溝結(jié)合經(jīng)由氨鍵與結(jié)合發(fā)生并能形成個(gè)的H螺旋,如諾氣沙星24[]〇一-DNA相互作用的研究目前己有多種技術(shù)用于藥物,但沒有種技術(shù)能獨(dú)立解決DNA相互作用的問題-DNA的。因此,急需發(fā)展新穎和改良的方法來測定藥物43 重慶醫(yī)科大學(xué)碩±研巧生學(xué)位論文相互作用-DNA相互作用的電化學(xué)。對(duì)藥物研究引起人們的高度關(guān)注,也為闡述藥-DNA相互作用的機(jī)制提供無限可能-DNA物。至今已有多種電極用于藥物相互作用的研究,包括玻碳糊電極、金電極、石墨電極、玻碳電極和絲網(wǎng)印刷電極。循環(huán)伏安法、、方波伏安法示差脈沖伏安法和計(jì)時(shí)電位法等電化學(xué)技術(shù)已被用于藥Py-DNA物相互作用的研究。P627道諾霉素]和環(huán)丙沙星[]與DNA的相互作用可用DNA修飾的碳電極進(jìn)行研究一。鳥嘿吟信號(hào)的減少被用作相互作用機(jī)制的個(gè)指示劑。溶液的離子強(qiáng)度與分子的結(jié)合力密切相關(guān)。研究證實(shí):,環(huán)丙沙星與DNA可能有兩種不同的結(jié)合模式靜電力或插入式。相比較插入式結(jié)合,靜電結(jié)合力對(duì)藥物而言更有意義。而利福NPS1平與單雙鏈DA的相互作用模式是插入式的。3.4DNA在電極上的固定策略DNA最簡單的固定方法是將短DNA模板電吸附在工作電極上一,制備個(gè)穩(wěn)一29l[レ/定的生物識(shí)別層ッ便進(jìn)步應(yīng)用。有1篇應(yīng)用此技術(shù)的報(bào)道檢測限為25lL。^g最近幾年,高度敏感和選擇性的DNA生物傳感器的發(fā)展是研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)DNA的高靈敏度檢測,不同形態(tài)的納米結(jié)構(gòu)己被用于界面的修飾,旨在增加固定化探針DNA的濃度和提高固定化DNA的電化學(xué)信號(hào)。用于電極表面修飾PW的納米材料包括金屬納米顆粒、半導(dǎo)體納米顆粒、納米線、碳納米管和納米孔等。DNA生物傳感器制備的基本原理如圖3.1所示。.AAELtd「pmecroc|gSufficemodificationnanotnaienalsolm"(pycumpuailesi,suimi^viep)IjU]Func-tiondliredssdsDNA.amusclfthyDMAheamsermJrsAgp1.J……I31DN困.A生物傳惠器制備的基本原理Fig.3.1BasicschemeofDNAbiosensorpreparation44 齡醫(yī)科大學(xué)碩±研巧生學(xué)位論文Kelley研究小姐制造了用納米線和Pd納米結(jié)構(gòu)修飾的電極,并通過控制DNA探針的方向取得了DNA的髙靈敏檢測。此傳感器祀DNA的檢測限約為1.0P2]馮等人發(fā)明的樹突狀金納米結(jié)構(gòu)修飾的DNA生物傳感器取得了相同的檢測限。常和他的同事制造了基于導(dǎo)電聚苯胺納米管修飾的電化學(xué)DNA傳感器,此策略獲33[1得了低于。-A1fM的檢測限通過將敏感的電化學(xué)DNA生物傳感器和DNAu生一物條形碼信號(hào)放大技術(shù)相組合,DNA的檢測限得到了進(jìn)步的下降28aM)(至twM的檢測限pq。用納米金修飾電極和亞甲基藍(lán)作為電化學(xué)指示劑可獲得10p。基于滲雜有飽納米顆粒的碳納米管修飾的電化學(xué)生物傳感器,鞭DNA的檢測限為PW(U2pM。這些結(jié)果表明,界面修飾過程中納米材料的引入能有效地增大電極的表面積,增強(qiáng)DNA的固定特性。下面我們將為大家列舉幾種關(guān)于DNA固定的最有效策略。>對(duì)于使用多壁碳納米管W提高電化學(xué)性能的DNA生物傳感器,殼聚糖是最常用的粘合劑。殼聚糖能增強(qiáng)多壁碳納米管的分散性和生物分子在,使碳納米管一Wl不同的電極結(jié)合的更加緊密。此外,旦與戊二酵交聯(lián),固定在碳電極表面的多壁碳納米管-殼聚糖的化學(xué)處理已經(jīng)被證明極大影響DNA的吸附和電氧3811化。’->-有研究者用乙酸等離子體處理用金修飾的定向碳納米管,在5端磯酸上通過-COOH基團(tuán)EDC--二甲--蘭胺形成等離子體誘導(dǎo),在1(3基氨基丙基)3藝基[口9二亞]碳胺鹽酸鹽]偶聯(lián)劑存在下増加傳感器的靈敏度和選擇性。>琉基鹽包被的拍電極制備過程:將琉基鹽加入乙酸鹽緩沖液和丙麗的混合物中,其后來被烘干,再與碩乙酸賠育和激活水溶性碳水化合物基團(tuán)W固定DNA[氣>將干凈的金電極浸入半脫胺溶液中(形成半脫胺/金電極的單層),接著漫入膠IW-DNA固定在體金溶液W將SS膠體金修飾的電極上,形成自狙裝模式。中空金納米球也被用來修飾電極,使電化學(xué)DNA生物傳感器的雜交檢測限達(dá)到42Mf1I。用鑲作為催化劑,修飾有多壁碳納米管的金電極也被應(yīng)用到研究中p。-3--碳納米管被^乙基(3二甲氨基丙基)碳化二亞胺激活,與帶有氨基末端基團(tuán)的DNA寡核巧酸共價(jià)結(jié)合時(shí)間為12小時(shí)W1。方研究組利用MB來檢測氧[^化錯(cuò)電極表面發(fā)生的雜交情況。所有逸些策咯均需要經(jīng)化學(xué)修飾的DNA序45 軟醫(yī)科大學(xué)碩±研勝學(xué)位論文^5""^列(例如硫醇或氨基修飾)和高度專業(yè)的設(shè)備^4結(jié)論碳納米管作為日益重要的納米材料的代表,具有獨(dú)特的幾何、機(jī)械、電子和化學(xué)性能。這些優(yōu)點(diǎn)使其在電化學(xué)檢測中受到極大的關(guān)注。碳納米管的吸附性能反映其巨大的比表面積。石墨稀片層結(jié)構(gòu)已經(jīng)被開發(fā)用于延長吸附溶出伏安法對(duì)重要分析物的檢測范圍。由于碳納米管修飾電極的獨(dú)特性質(zhì),其己經(jīng)被用于硝基48t]246-王硝。工作電極上納米結(jié)構(gòu)的修飾可苯類爆炸物,,基甲苯的超痕量測定一個(gè)策略或多個(gè)組合來構(gòu)造通過下:直接靜電組裝、共價(jià)連接、聚合物包被、-共同混合、溶膠凝膠和電沉積技術(shù)。隨著電化學(xué)DNA傳感器的不斷發(fā)展,其在臨床診斷、食扁安全和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的應(yīng)用前景會(huì)越來越好。46 館醫(yī)科大學(xué)碩丈研勝學(xué)位論文參考文獻(xiàn)-RamaraR.Nanostructuredmetalarttrttticlemodifiedelecodes仿retecrocaalic[Ujpy-andsensoralicathemLionsJ.J.C.Sc20061186:593600.pp[],,()[2]GayathriSB,KamarajP,ArthanareeswariM,etal.ElectrochemicaldeterminationofbenzenesubstitutedderivativesusingcarbonbasedurineelectrodesthrouhpgelectrochemicalimedancesectroscoJ.Int.J.Electrochem.Sci.2014911:p[],ppy,()6-1136123.口]GayathriSB,KamarajP,ArthanareeswariM.Mu化iwalledcarbonnanotubesbasedpurineelectrodeforelectrochemicaldetectionofbe打zeneanditsderivativesusing-Dillli祗rentaPuseVotammetrJ.IJMCR20142:211217.y,[]5^[4]GayathriSB,KamarajI,ArthanareeswariM,etal.Electrochemicalrac-cha1:erzatonofuanneandbsetiigiguanosineadbiosensorsovermuliwalledcarbonnanotubem〇(Hfiedgraphiteelectrode口?Chem.ScLTrans.,2014,34:]()-14461454.[5]TurnerAPF,KarubeI,WilsonGS.Embiosensors:fundamentalsandapplications[M].OxfordUniv.Press,1987.'ilmanua6ManiatisTFrbchJSarbruckEF.Moecularclonin:alaboratorlM,,,gy[][]NewYorklin;CodSprgHarbor1982.,[7]DownsMEA,WarnerPJ,TurnerAPF.OpticalandelectrochemicaldetectionofDNAJBormtea1166-70.irils9889:.[],),(8PaivetransferslleSekE.Adsortinvotammetr:Determin過tionofnanoram[]p帥pgygquantitiesofDNAimmobilizedattheelectrodesurfeceJ.Anal.良iocheiu,1988,[]-1702:4241.)13(9P-alecekEFrDNAtiliiliidi.omolarorahofomcroanasswthnucecacmodfied[]pgpyy-electrodesJli.Eectroanalyss199681:714.[],,()10DzdaroluMJaruPBrncoiMetaFreeracaeddamaelx)DNAigiiil.di^induc:[],ga,gk,gmechanismsandmeasurementy.Free民adic.Biol.Med.,20023211:],()-11151102.47 動(dòng)醫(yī)科大學(xué)碩主研觸學(xué)位論文-1lKamelAHMoreiraFTCDelerueMatosCetal.Elec社ochemicaldetermination[],,,ofantioxidantcapacitiesinflavoredwatersbyuani打ea打dade打inebiose打sorsJ.g[]BBoetec-tron599iosens.i.200824(4:591.,,)[。]BoY,Ya打gH,HuY,etal.AnovelelectrochemicalDNAbiosensorbasedonraheneandollanilinenanowiresJ.Eectrochem.Acta2011566:gppy[],,()2676-2681.13PedanoMLRivasGA.Adsortionandelectrooxidationofnucleicacidsatcarbon[],pnanoC-tubesasteelectrodesJ.Electrochem.ommun.200461:101.,,6p[]()[14]MarrazzaQChianellaI,MasciniM.DisposableDNAelectrochemicalbfosensors-forenvironmentalmonitorinAlChimActa1999387297307.na..:.g陰,,口)15CarbMDMarcelloDPeruniMetaLElectrochemcalDNAosensorfor,M,gi,ibi[]ottJ-lcclicaromatichdrocarbondeecion,Microchim.Acta200834:pyyy[],63,1()-163169.[16]Wo打gELS,MearnsFJ,GoodingJJ.Furtherdevetopmentofanelectrochemicalb-DNAhrilyidizatonbiosensorbasedonongrangeelectrontransferJ,Sens.[]-AttB200511-cuaor.rChem.1112:515521.,,17LucarelliFKicelaAPalchetiIetal.Elec化)chemicalDNAbiosensor仿ranalsis[],,,y-ofwastewatersanlesJ.Bioelectrochem200258:113118.p[],,y)[l^ChitiQMarrazzaQMasciniM.ElectrochemicalDNAbiosensorforenvronmentatrn-monAnaimActa2001427255ilioigJ.l.Ch.,;1164.[],()A-1anJ民ivasQLuoDetalDNmodifiedelectrodeforthede化ctionof[可,,Wg-aromaticaminesJlhem66824.Ana.C.199:43654369.,,()[]20ZhenYYanCPuW-.CarbonnanotubebasedDNAbiosen仿tig,g,sorrmoniorn[]g--im20091611phenolicoll山ants陰.Microch.Acta6:226.p,,(巧[21iuY,FanH,LiuX,etaLElectrochemicaldetectionofDNAdamageinducedby]Qns-ituenerasArasthrouhelectrotJig化dbiphenoldicalgoxidaion.Microchim.[]Acta201071-4-13:%3%9.,,()22PanckPCllHHtyWeeta.巨vanescenfluorobiosensor位rthedetectionof[],polyaromatichydrocarbonbasedonDNAintercalation[J].AppLBiochem.48 載醫(yī)科大學(xué)社研巧生學(xué)位論文Bb-technoL1995552:8794.,,()23Do-To-nalBUsluB0濁anSAVoItammetricstudiesontheHIV1inhibitr:.o[]gap,,ydrufevrenz:interactionbetweendsDNAanddruusinelectrochemicalgEiTheggDNAbiosensorandadsorptivestr料pingVOftammetricdeterminatio打o打disposableenctrJBBtr20092482-ilrahiteelecode.iosens.ioelecon.:3582364.pgp[],,()[24]RaufS,NawazH,AkhtarK,etal.Studiesonsildenafilcitrate(Viagra)interac1:ionwilbiiiithDNAusinelectrochemcaDNAosensorJ.Bosens.Boelectron.2007g[],,221171-2477:24.()25RaufSGoodinJJAkhtarK巧alElectrochemicalaroachofanticancer[],g,,pprus-DNA-dginteractionJ.J.Pharm.Biomed.Anal,2005,372:205217.[]()[26]Wa打gJ,Ozso之M,CaiX,etal.Interactionsofant化umordrugdaunomycinwithDNAinsolutionandatthesur拉ce[J].Bioetectrochem.Bioenerg.,1998,45(U:33-40.27NawazHRaufS,AkhtarK,etaL巨lectrochemicalDNAbiosensor仿rthestudof[],y--crofloxacinDNAinteractionJ.Anal.Biochem.20063541:2834.p[],,()'*-ICKMKDNAirousiSTGheihiarava.modifiedcarbonasteelectrodePWG,g,paetotstuofinteractionetwec打艮ifemicinRIF泣ndDi打solutionpplidhedybp)NA(t-andatheelectrodesurfaceJaimBomedAn2004451858.Phi.aL;36:8.[叮,,()2PedanoML民ivasGA.Immobiliza化nofDNAon虹sscarbonelectrodesfor,gy[刊-thedevelomentofaffinitybiosensors?Biosens.Bioelectron.2003,183:p口],口)269-277.[30]GoyalRN,BishnoiS.Surfacemodificationinelectroanalysis:Past,presentandJ--future.Indian.J.Chenx201251A2:205225.[],,^)3GasaracTaftBJLa-DMtUttrtt氏ierreevlinAeal.lrasensitiveelecocaalic[Up,p,yDNA-t-trJJACdetectionattwoandhreedimensionalnanoelecodes,.m.hetn.Soc,[],200470-1227112639:122.,()32LiFHanXLiuS.DevelopmentofanelectrochemicalDNAbiosensorwbhahigh[],,sensitivitof£MbydendriticoldnanostructuremcxUfiedelectrodeJ.Biosens.yg[]Bbe262619-lectron20115:2625.,,()49 賊醫(yī)稱大學(xué)賦研猶學(xué)位論文3ChangHYuanY,ShiN,etal?巨lectrochemicalDNAbiosensorbasedon[引,conductnoannenano-ililitubearraJAnalCem2007791:5115115gpyy..h.31.,,[]()[34]HuK,LanD,LiX,幻al.ElectrochemicalDNAbiosensorbasedo打nanoporouso-ubrgldelectrodeandmultifunctionalencodedDNAAiobacodesJ.Anal.[]em8023-Ch2008:91249130.,,()[35]LiuS,LiY,LiJ,etal.EnhancementofDNAimmobilizationandhybridizationonoldelectrodemocHfiedbnanooldareatesJBiosensBioetetr..con.2005gygggg[],,-215:789795.()36ZhangZFa打HZhaoKetal.ElectrochemicalDNAbiosensorsbasedon[],,,palladium打anoparticlescombinedwithcarbonnanotubes[J].Electroanalysis,2008,-202:131136().[37]WuS,GuXQ,LiJM,etal.Areagentlessan5)erometricimmu打ose打sorbasedon*nano-auandcarbonnanotubes仿rdetectbaofahafetorotenJAfiJbpi...[]-BiotechnoL201110408961.:7790,,()3BolloSFerrera艮ivasGA.Elect陽oxidationofDNAatlasscarbon,yNF[巧,gyelectrodesmodi巧edwkhmultiwallcarbonnanotubesdispersedinchitosanJ.[]E--lectroanalsis20071978833840:.y,(),39HeDa-iL.AlinedcarbonnanotubeDNAelectrochemicalsensorsJ.Chem.[]g[]Commun20043-:348349..,,[40]MoserI,SchaUchammerT,PittnerF,etal.Surfecetechniques仿ranB-electrochemicalDNAbiosensorJ.iosens?艮ioelectron.199712:.[],729737,巧)-4CaiHuCePetal.CoUoidAuenhancedDNAimmobilization仿rthe,X,H,[Ue-lectrochemicaldetectb打ofsequencespecificDNAJ.J.Electroanal.Ctem[],2001510-85:78.,42LiuSLiuJ,HanX,etal.ElectrochemicalDNAbiosensorfebricationwithhollow[],goldnanospheresmodifiedelectrodeanditse打hancementinDNAimmobilizationtonJBosensBoeectron2010257-andhbr:16401645idizai[],i.il.y,,()4?SanSePJtDNA-;WanGWllineal.biosensorsbasedonselfassembled[]gg氏,carbon-nanotubesJ.Biochem.Biohs.Res.Commun.20043254:144.[]py,,33137()50 輸醫(yī)科大學(xué)碩壬研勝學(xué)位論文[44]ZhuN,ZhangA,WangQ,etal.ElectrochemicaldetectionofDNAhybridizationus-ingmethyleneblueandetectrodeoskedzirconiathinfilms0打goldelectrodesp-JAnaLChim.Acta20045102:163168,.[],,()45LiJLiuLiuYJetalDNAbibir].ose打sorasedonchtosan打Imdoedwithcabon[,Q,,pnano-tubesJ,AnaLBiochem.20051:1014.[,,34671]()L---46iuYWeiW.LaerbylaerassembledDNAfunctionalizedsinlewalledcarbon[],yygnanotubehybridsforarsenic(III)detectionJ.Electrochem.Commun.,2008[],10672-:8875.()[47]ZMngYZ,WangJ,XuML.AsensitiveDNAbiosensorfebricatedwithgoldnanoar-tcs/oaninobenzoicaca打otubeJpiteplypiid/crbonnasmodifiedelectrode.()[]Co-lloidsSur£R2010751:118.,,()79548JHocevarSBOo防vcBt-Wan.Carbo打打anoubemodifiedasscarbon[],,lgggyelectrodeforadsortive巧riinVOkammetricdeletionofutratracevesof24pppgllel,,--6triitrotolueneJ.Electrochem.Commun.2004621761n]:7乂[,,()51 醫(yī)獻(xiàn)學(xué)頂:b研她學(xué)位論文致謝時(shí)光如白狗過隙,我的碩±研究生生涯即將步入尾聲。謹(jǐn)向所有關(guān)也和幫助過我的人表示最真擎的謝意!衷也感謝我的導(dǎo)師下世家教授。H年來,下老師在我的課題選題、完成到論、血文寫作中傾注了大量的屯。我獲得的點(diǎn)滴成果都離不開下老師的幫助和支持。T老師思想眷智、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、學(xué)識(shí)淵博,不僅在學(xué)術(shù)上常給予我指導(dǎo),在生活上也時(shí)常給予我無微不至的關(guān)懷。下老師教會(huì)了我很多為人處事的道理,是我人生的榜樣?。崳?。在此再次向恩師致W誠挈的謝意和崇高的敬意深深感謝顏玉蓉老師對(duì)我的關(guān)也和幫助。顏老師時(shí)常在學(xué)業(yè)上給予我指導(dǎo),在生活中更是對(duì)我多加關(guān)懷和幫助。再次向顏老師表達(dá)我誠擎的謝意!特別感謝程偉師兄對(duì)本諫題的幫助和指導(dǎo)!程偉師兄為我解答了很多實(shí)驗(yàn)上的疑惑,使我的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌瓿?。感謝師姐趙丹、李她慧、窗曉娟、李丹丹和師兄張偉、許永杰對(duì)我的關(guān)懷與=幫助。特別感謝這年來與我互勉互勵(lì),幫助與支持我的同口申波、雷品華和董芳、。感謝師弟張嘩李勝強(qiáng)和師妹了小娟對(duì)我的大力幫助。感謝重慶醫(yī)科大學(xué)檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)院對(duì)我多年的培養(yǎng)!感謝檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)院的所有老師和同學(xué)!感謝國家自然科學(xué)基金(21075141和81371904)對(duì)本課題的支持。感謝我的家人給予我的巨大支持和理解。正是因?yàn)橛屑胰说膼?,我才有了今天的成績。感謝所有未提及的曾經(jīng)關(guān)也我,,同學(xué)和朋友們支持我的老師。52 獻(xiàn)醫(yī)科大學(xué)碩主研巧生學(xué)位論文巧讀碩±期間撰寫的文章目錄1DanZhuYuroneoShenWe.Ya化PinhuaLiiChenua打xianJaShiia,gB^換H^gjD*ing.Anovelelectrochemicalsensingstra把fbrraidandultrasensitivegyp斯-detectionoftDNA.//wowe//obyrollingcircleamlificaionandAuNPsrobepp…Ana-l.Chim.Acta2014;4450.IF:4.517,846,()W*2.WeiCheng,eiZhang,YurongYan,BoShen,DanZhu,PinhuaLei,ShijiaDing.Anovelelectrochemicalbiosensor拉rultrasensitiveandsecificde化ctionofDNApbasedonmolecularbeaconmedia化dcircularstranddisplacementandrollingcircleamcatonJBosenBoeectron2014-:IF451plifii.is.il.62274279.:6.)[],,(*3.簡曉娟,黃平,陳進(jìn),趙丹,朱丹,T世家.反相高效液相色譜法同時(shí)測定肝-J20-癌相關(guān)酪氨酸.重14391:17181722.繳氨酸對(duì)映體[]慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),,(巧4.Ghenyang了ao,Yuro打gYanijHmyiang,DanZhu,WeiGhe打g,Hua打gxianJu^Sh^ia*Ding.AnewmodeforhighlysensitiveandspecificdetectionofDNAbasedon-texonuclifitleaseIHassisedtaretrecclinamcaionandmisma化hedcataticgygplyha-irinassemblJ.Chem.Commun.201551:42204222.IF:6.718py,[],()5.PinhuaLei,HuaTang,ShijiaDing,XiaojuanDing,DanZhu,BoShen,Quan*ChenYuronYan.DetermnatonoftheinvAeneofamoneausnsurceg,giiSllligfeglasmonresonanceawtstretavnatameramcatMptongihpidipplifiionJ.icrochim,[]Acta20151821-2-:289296IF:3719:..,(),()53

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