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基于金和磁性纳米粒子的DNA生物传感器的制备及应用

作　者: 王振
导　师: 张玉忠
学　校: 安徽师范大学
专　业: 分析化学
关键词: DNA生物传感器 金纳米粒子 Fe@Au纳米粒子 Fe3O4@Au纳米粒子 电沉积 巯基乙酸 亚甲基蓝
分类号: TP212.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


特定序列的DNA检测技术在疾病诊断,药物筛选,疾病防疫和环境保护等方面发挥着重要的作用,已经成为很重要的研究领域之一。DNA生物传感器可以对DNA序列进行明确的分析,而且具有简单、快速、成本低、灵敏度高和选择性好的特点,近年来得到了快速发展。本论文利用纳米材料与光、电化学技术研究了几种灵敏的DNA生物传感器,并探讨了它们在实际样品检测中的应用。主要包括以下三个部分:第一章:简要介绍了DNA分子及DNA生物传感器的组成、原理、类型、应用和研究进展。第二章:制备了基于巯基乙酸/金纳米粒子的电化学DNA生物传感器。首先通过电化学方法在金电极表面上沉积一层金纳米粒子,然后将巯基乙酸通过金-硫键自组装在金纳米修饰的金电极上。接着电极用1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺活化,从而利用探针DNA的氨基与巯基乙酸的羧基发生的化学反应,将探针DNA共价固定在电极表面上。扫描电子显微镜及电化学阻抗技术被用于考查传感界面的组装过程。DNA杂交过程的检测是采用差示脉冲伏安技术,以阿霉素作为杂交指示剂来实现的。并且探讨了影响DNA杂交检测的各种因素。第三章:制备了基于Fe@Au和Fe3O4@Au纳米粒子的荧光DNA传感器,并且讨论了该传感器对目标DNA的杂交检测。首先我们利用逆向胶束方法合成纳米粒子,纳米粒子的大小和形态分别用透射电子显微镜和扫描电子显微镜来表征。然后含巯基的探针DNA通过金-硫键共价固定到纳米粒子表面。用荧光法来检测DNA杂交事件,亚甲基蓝作为荧光探针。这种DNA检测方法具有良好的选择性,能检测单碱基错配的DNA片段。

全文目录


摘要  7-8
Abstract  8-10
第一章 前言  10-32
  1. DNA 概述  10-13
    1.1 DNA 的作用  10
    1.2 DNA 的基本结构  10-11
    1.3 DNA 分子的形成  11-12
    1.4 DNA 的变性和复性  12-13
    1.5 DNA 分子杂交  13
  2 DNA 生物传感器  13-20
    2.1 DNA 生物传感器的组成  13-14
    2.2 DNA 生物传感器的原理  14
    2.3 DNA 生物传感器的基本类型  14-17
    2.4 DNA 生物传感器中的信号放大  17-18
    2.5 DNA 生物传感器的应用  18-19
    2.6 DNA 生物传感器发展动向  19-20
  3.论文设想  20-21
  参考文献  21-32
第二章 基于巯基乙酸/金纳米粒子的电化学生物传感器的制备及其在检测靶DNA 中的应用  32-53
  1. 引言  32-33
  2. 实验部分  33-35
    2.1 药品和试剂  33
    2.2 仪器  33-34
    2.3 探针DNA 修饰电极的制备  34
    2.4 DNA 杂交和电化学检测  34-35
  3. 结果和讨论  35-43
    3.1 电化学阻抗表征  35-36
    3.2 金纳米粒子的条件优化  36-37
    3.3 DNA 杂交时间的条件优化  37-39
    3.4 金纳米粒子的放大作用  39-40
    3.5 DNA 生物传感器的选择性  40-41
    3.6 分析性能  41-43
    3.7 DNA 生物传感器的重现性、再生性和稳定性  43
  4. ssDNA / MAA / Au 传感器的条件优化  43-45
  5. 结论  45-47
  参考文献  47-53
第三章 基于金包裹磁性纳米粒子的荧光DNA 传感器的制备及应用  53-73
  1. 引言  53-54
  2. 实验部分  54-56
    2.1 药品和试剂  54
    2.2 仪器  54
    2.3 Fe@ Au 和Fe_3O_4@ Au 纳米粒子的制备  54-55
    2.4 探针DNA 的固定  55
    2.5 杂交和荧光检测  55-56
  3. 结果与讨论  56-67
    3.1 纳米粒子的表征  56-57
    3.2 纳米粒子对荧光强度的影响  57-59
    3.3 基于Fe@ Au 纳米粒子的DNA 检测条件优化  59-61
    3.4 基于Fe@ Au 纳米粒子DNA 检测的选择性  61-62
    3.5 基于Fe@ Au 纳米粒子的DNA 分析性能  62-64
    3.6 基于Fe@ Au 纳米粒子的实际样品测定  64-65
    3.7 基于Fe_3O_4@ Au 纳米粒子的DNA 检测条件优化及分析性能  65-67
  4. 结论  67-68
  参考文献  68-73
致谢  73-74
附录  74

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化元件、部件 > 发送器（变换器）、传感器 > 生物传感器、医学传感器
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