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小分子与核酸、蛋白质作用过程的压电传感研究

作　者: 田露
导　师: 魏万之
学　校: 湖南大学
专　业: 分析化学
关键词: 压电传感作用过程小分子蛋白质抗癌抗生素博莱霉素核酸石英晶体动力学参数吸附过程
分类号: O657.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 68次
引　用: 2次
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内容摘要

压电体声波传感器作为一种有前途的传感装置，具有灵敏度高、响应谱广、操作简单和方便适时的优点。本论文将压电传感技术用于生物化学和生物医药领域，就DNA、蛋白质在固-液界面上的物理化学过程以及它们与小分子的相互作用方面开展了一系列探索性工作，取得了一些创新成果。本论文的主要研究工作如下： 1．基于质量响应的压电石英晶体阻抗（PQCI）技术具有过程分析的特点，首次实时监测了活化博莱霉素诱导DNA的断裂。在H₂O₂和Fe³⁺存在下，DNA修饰的压电传感器和博莱霉素溶液接触。根据实验确定了体系的pH、离子强度、博莱霉素溶液浓度和Fe³⁺的浓度等最佳的反应条件。其它抗生素，如头孢拉定、链霉素、青霉素G、强力霉素、乙酰螺旋霉素的实验结果表明它们没有表现出和博莱霉素同样切割DNA的行为。 2．压电石英晶体阻抗分析用于抗癌抗生素，如丝裂霉素、博莱霉素，和DNA之间相互作用的动力学研究。实验结果表明抗癌抗生素的浓度在相互作用中有一定影响。理论推导出一种适合抗癌抗生素和DNA之间相互作用的准一级动力学模型以描述该过程。通过把实验数据对模型进行拟合，分别得到了两个体系的动力学参数k_MMC为4.56（±0.02）×10^-3（mM）^-1·s^-1和k_BLM为9.11（±0.02）（mM）^-1·s^-1。 3．应用石英晶体微天平技术对左旋延胡索乙素（L-THP）与人血清白蛋白（HSA）的反应进行实时监测。通过三步法将HSA修饰在金电极表面。根据实验确定了体系的pH、离子强度、L-THP溶液浓度等最佳的反应条件。将不同温度下的频移数据对已导出的模型进行拟合，并分别得到其动力学参数k’，g_r和△f_0,max。根据阿仑尼乌斯公式，我们计算得出该过程的活化能(19.57 kJ·mol^-1)。 4．应用石英晶体阻抗分析对人血清白蛋白在羟磷灰石修饰银电极上的吸附过程进行原位监测。用等价线路参数变化说明吸附过程。首次运用残差分析将一级动力学模型与二级连续步骤的动力学模型相比较，并最终确定二级模型以描述该过程，将频移的实验数据对该模型进行拟合并得到了动力学参数k₁，k₂，ψ₁，ψ₂和q_r的值。根据阿仑尼乌斯公式，得到了吸附过程两步的活化能(7.19 kJ·mol^-1。和22.89 kJ·mol^-1)。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-7
第一章绪言  7-16
  1.1 气相压电传感理论及其应用  7-8
  1.2 液相压电传感理论及其应用  8-9
  1.3 压电生物传感类型及其应用  9-10
  1.4 生物大分子与活性小分子相互作用的研究进展  10-16
第二章压电石英晶体阻抗分析用于实时检测活化的博莱霉素对DNA的诱导断裂  16-24
  2.1 引言  16-17
  2.2 实验部分  17-18
  2.3 结果与讨论  18-23
  2.4 结论  23-24
第三章压电石英晶体阻抗分析在抗癌抗生素和DNA之间相互作用的动力学研究中的应用  24-35
  3.1 引言  24-25
  3.2 实验部分  25-26
  3.3 结果与讨论  26-34
  3.4 结论  34-35
第四章石英晶体微天平阻抗研究左旋延胡索乙素人血清白蛋白的相互作用  35-44
  4.1 引言  35-36
  4.2 实验部分  36-37
  4.3 结果与讨论  37-43
  4.4 结论  43-44
第五章压电石英晶体阻抗分析用于人血清白蛋白在羟磷灰石修饰银电极上的吸附过程的动力学参数估计  44-54
  5.1 引言  44
  5.2 实验部分  44-46
  5.3 压电石英晶体理论部分  46-47
  5.4 吸附过程模型的推导  47-50
  5.5 结果与讨论  50-53
  5.6 结论  53-54
结论  54-55
致谢  55-56
参考文献  56-77
附录(本文作者相关论文题录)  77

小分子与核酸、蛋白质作用过程的压电传感研究

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