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非标记型电化学核酸适配体生物传感器的研究

作　者: 查文玲
导　师: 杨绍明
学　校: 华东交通大学
专　业: 分析化学
关键词: 非标记 核酸适配体 凝血酶 腺苷 聚硫堇 铁氰化物
分类号: O657.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


核酸适配体是通过指数富集配体系统进化技术筛选出来的，能够与目标靶分子高效特异性结合的单链DNA或RNA寡聚核苷酸，相较于抗体有许多优势。近年来，基于核酸适配体和目标靶分子之间的特异性结合的生物传感技术受到了越来越广泛的关注。其中，非标记型核酸适配体生物传感器以其信号强，成本低的优势成为研究重点。本论文以凝血酶和腺苷为主要研究模型，以聚硫堇和铁氰化物为氧化还原探针，以各自的核酸适配体为目标分子识别元件，构建非标记型电化学核酸适配体生物传感器，并对其性质和应用进行了详细研究探讨。具体内容如下：(1)在玻碳电极表面以电聚合法制备了聚硫堇氧化还原电化学探针，以金纳米粒子为固定核酸适配体的载体，构建了非标记型核酸适配体生物传感器。利用电化学阻抗谱对传感器的组装过程进行了监测，用循环伏安法和差分脉冲伏安法对传感器的电化学行为进行了研究。该传感器对凝血酶的检测在1.0pg/mL~500ng/mL范围内成良好的线性关系，相关系数为0.998，检测限为0.38pg/mL (S/N=3)。该传感器对腺苷的检测在10pg/mL~1.0μg/mL范围内成良好的线性关系，相关系数为0.9986，检测限为3.8pg/mL(S/N=3)。(2)在玻碳电极表面以电沉积法制备了铁氰化物氧化还原电化学探针，以金纳米粒子为固定核酸适配体的载体，构建了非标记型核酸适配体生物传感器。利用电化学阻抗谱对传感器的组装过程进行了监测，用循环伏安法和差分脉冲伏安法对传感器的电化学行为进行了研究。以铁氰化钴为探针的传感器对凝血酶的检测在1.0pg/mL~1.0μg/mL范围内成良好的线性关系，相关系数为0.998，检测限为0.28pg/mL (S/N=3)。以铁氰化镍为探针的传感器对凝血酶的检测在1.0pg/mL~1.0μg/mL范围内成良好的线性关系，相关系数为0.998，检测限为0.24pg/mL(S/N=3)。(3)在玻碳电极表面先电沉积一层纳米金，增强修饰电极的电子传递性能，随后电沉积铁氰化镍氧化还原电化学探针，以金纳米粒子为固定凝血酶核酸适配体的载体，使凝血酶适配体组装到电极上，再通过互补链杂交组装腺苷适配体，成功构建了既可以检测凝血酶又可以检测腺苷的非标记型核酸适配体生物传感器。利用电化学阻抗谱对传感器的组装过程进行了监测，用循环伏安法和差分脉冲伏安法对该传感器的电化学行为进行了研究。该传感器对凝血酶的检测在1.0fg/mL~1.0μg/mL范围内成良好的线性关系，相关系数为0.996，检测限为0.27fg/mL (S/N=3)。该传感器对腺苷的检测在10fg/mL~1.0ng/mL范围内成良好的线性关系，相关系数为0.997，检测限为0.36fg/mL (S/N=3)。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
第一章 绪论  10-23
  1.1 核酸适配体  10-13
    1.1.1 适配体的筛选-- SELEX 技术  10-11
    1.1.2 核酸适配体与靶分子的作用原理  11-12
    1.1.3 核酸适配体的优势  12-13
  1.2 核酸适配体传感器  13-16
    1.2.1 核酸适配体的固定  13-15
    1.2.2 核酸适配体传感器的类型  15-16
  1.3 电化学核酸适配体传感器的类型  16-21
    1.3.1 以组织结构分  17
    1.3.2 以信号来源分  17-20
    1.3.3 以信息变化趋势分  20-21
  1.4 电化学核酸适配体传感器的发展趋势  21-22
  1.5 本文的选题背景和思路  22-23
第二章 聚硫堇为电化学探针的非标记型核酸适配体传感器研究  23-35
  2.1 引言  23-24
  2.2 实验部分  24-26
    2.2.1 试剂与仪器  24-25
    2.2.2 溶液的配制  25-26
    2.2.3 金纳米粒子的制备  26
    2.2.4 修饰电极的制备  26
    2.2.5 电化学检测方法  26
  2.3 结果与讨论  26-34
    2.3.1 金纳米粒子的表征  26-27
    2.3.2 硫堇的电聚合  27
    2.3.3 聚硫堇氧化还原机理  27-28
    2.3.4 扫速对修饰电极的影响  28-29
    2.3.5 修饰电极的电化学阻抗表征  29-30
    2.3.6 测试底液的 pH 值对传感器响应的影响  30-31
    2.3.7 传感器的性能  31-33
    2.3.8 干扰与稳定性  33-34
    2.3.9 回收率  34
  2.4 结论  34-35
第三章 铁氰化物为电化学探针的非标记型核酸适配体传感器研究  35-48
  3.1 引言  35-36
  3.2 实验部分  36-39
    3.2.1 试剂与仪器  36-37
    3.2.2 溶液的配制  37-38
    3.2.3 多壁碳纳米管的预处理  38
    3.2.4 修饰电极的制备  38
    3.2.5 电化学检测方法  38-39
  3.3 结果与讨论  39-47
    3.3.1 形貌特征  39
    3.3.2 MHCF 膜的电化学行为  39-40
    3.3.3 修饰电极的电化学阻抗表征  40-41
    3.3.4 扫速对修饰电极的影响  41-42
    3.3.5 测试底液 pH 值对修饰电极的影响  42-43
    3.3.6 测试底液 NaCl 浓度对修饰电极的影响  43-44
    3.3.7 传感器的性能  44-45
    3.3.8 干扰与稳定性  45-46
    3.3.9 回收率  46-47
  3.4 结论  47-48
第四章 非标记型双底物检测核酸适配体传感器研究  48-59
  4.1 引言  48-49
  4.2 实验部分  49-51
    4.2.1 试剂与仪器  49-50
    4.2.2 溶液的配制  50
    4.2.3 修饰电极的制备  50-51
    4.2.4 电化学检测方法  51
  4.3 结果与讨论  51-58
    4.3.1 NiHCF 膜的电沉积  51-52
    4.3.2 NiHCF 的形貌特征  52
    4.3.3 修饰电极的循环伏安表征  52-53
    4.3.4 修饰电极的电化学阻抗表征  53-54
    4.3.5 扫速对修饰电极的影响  54-55
    4.3.6 传感器的性能  55-56
    4.3.7 干扰和稳定性  56-57
    4.3.8 回收率  57-58
  4.4 结论  58-59
第五章 总结  59-61
  5.1 主要工作回顾  59-60
  5.2 本课题今后需进一步研究的地方  60-61
参考文献  61-70
个人简历 在读期间发表的学术论文  70-71
致谢  71

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 分析化学 > 仪器分析法（物理及物理化学分析法） > 电化学分析法
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