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基于硒化物量子点标记的DNA电化学生物传感器的研究
作 者: 黄大明
导 师: 焦奎
学 校: 青岛科技大学
专 业: 物理化学
关键词: 量子点 硒化物 溶出分析 交流阻抗法 DNA杂交 标记物
分类号: TP212.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 81次
引 用: 1次
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内容摘要
纳米技术的发展为DNA电化学生物传感器的制备提供了更多的可供选择的材料。而DNA电化学生物传感器对特定序列DNA的检测手段同时也限制着传感器材料的选取以及处理。量子点特殊的结构使其具有优异的光、电、热和力学性能,拓展了量子点在DNA电化学生物传感器中的应用,并使其成为理想的标记物之一。本论文将硒化物量子点作为寡聚核苷酸的标记物,用于转基因植物外源基因序列花椰菜花叶病毒35S启动子基因片段的检测。在水相中分别合成了乙二胺修饰的CdSe和SHAEIHDI修饰的Cu2-xSe量子点,并通过氨基基团将其标记于DNA上,利用紫外-可见吸收光谱对量子点标记探针进行了表征。通过杂交反应将标记物固载到不同修饰层的修饰电极(Au/CCPE、MWNTs/CeO2/CHIT/GCE、poly-L-lysine /CPE)上。利用微分脉冲阳极溶出伏安法检测硝酸溶解固定在杂交产物上的量子点或者利用交流阻抗法直接检测杂交产物得出相应电化学信号,进而达到间接测定目标DNA序列的目的。本实验方法对特定序列的检测有较高的灵敏度和选择性,可以较好的识别与目标序列相关的碱基错配序列和非互补序列。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-9 第一章 文献综述 9-22 1.1 纳米粒子在生物标记分析中的应用 9-10 1.2 量子点的性质 10 1.3 用于DNA 标记的量子点的类型 10-12 1.4 量子点标记DNA 的方法 12-13 1.5 纳米粒子标记物电化学检测方法 13-14 1.6 硒化物半导体纳米材料的研究进展 14-16 1.7 展望及课题的提出 16-17 参考文献 17-22 第二章 应用 CdSe 量子点和纳米金灵敏检测 CaMV355 基因 DNA 特定序列 22-40 2.1 实验部分 23-25 2.1.1 仪器 23 2.1.2 试剂 23 2.1.3 CdSe 量子点的制备 23-24 2.1.4 CdSe-DNA 纳米结合物的制备 24 2.1.5 Au/CCPE 的制备及目标DNA 的固定 24-25 2.1.6 CdSe 量子点标记的探针DNA 与目标DNA 的杂交反应 25 2.1.7 CdSe 量子点的溶解及电化学测定 25 2.2 结果与讨论 25-36 2.2.1 CdSe 量子点表征 25-27 2.2.2 CdSe-DNA 纳米结合物的紫外光谱表征 27-28 2.2.3 修饰电极在铁氰化钾溶液中的电化学行为 28-30 2.2.4 对CaMV355 基因DNA 特定序列的选择性识别 30-31 2.2.5 对CaMV355 基因DNA 特定序列的检测范围和检测限 31-33 2.2.6 实验条件的优化 33-35 2.2.7 DNA 传感器的重现性和再生性 35-36 2.3 本章小结 36-37 参考文献 37-40 第三章 MWNTss/CeO_2/CHIT 复合膜协同传感CdSe标记CaMV35S基因片段 40-52 3.1 实验部分 41-43 3.1.1 仪器 41 3.1.2 试剂 41-42 3.1.3 MWNTs/CeO_2/CHIT/GCE的制备及探针ssDNA的固定 42 3.1.4 CdSe-DNA 纳米结合物的制备 42 3.1.5 杂交反应及其电化学测定 42-43 3.2 结果与讨论 43-49 3.2.1 Ce02和MWNTs/CeO_2/CHIT的结构表征 43 3.2.2 在铁氰化钾中的电化学行为 43-45 3.2.3 在亚甲基蓝中的电化学行为 45-46 3.2.4 非特异性吸附的消除 46 3.2.5 对CaMV355 基因片段选择性识别 46-47 3.2.6 实验条件的优化 47-48 3.2.7 对CaMV355 基因片段检测的工作曲线和检测限 48-49 3.3 本章小结 49-50 参考文献 50-52 第四章 层层组装聚赖氨酸和 CdSe 标记的 DNA 制备高灵敏 DNA 生物传感器 52-63 4.1 实验部分 53-54 4.1.1 仪器 53 4.1.2 试剂 53-54 4.1.3 CdSe-DNA 纳米结合物的制备 54 4.1.4 (CdSe-dsDNA/poly-L-lysine)n/CPE的制备 54 4.1.5 CdSe 量子点的溶解及电化学测定 54 4.2 结果与讨论 54-59 4.2.1 非特异性吸附的消除 54-55 4.2.2 单层修饰电极在铁氰化钾溶液中的循环伏安及微分脉冲伏安行为 55-56 4.2.3 电极修饰层数的优化 56-57 4.2.4 不同层数修饰电极在铁氰化钾溶液中的交流阻抗行为 57-58 4.2.5 对DNA 特定序列的检测 58-59 4.3 本章小结 59-61 参考文献 61-63 第五章 基于Cu_2-xSe量子点的电化学生物传感器的制备以及对DNA特定序列的交流阻抗检测 63-77 5.1 实验部分 64-66 5.1.1 仪器 64 5.1.2 试剂 64-65 5.1.3 Cu_(2-x)Se量子点的制备 65 5.1.4 Cu_(2-x)Se-DNA纳米结合物的制备 65-66 5.1.5 poly-L-lysine 修饰的碳糊电极的制备及探针DNA 的固定 66 5.1.6 Cu_(2-x)Se量子点标记的探针DNA与目标DNA的杂交反应 66 5.1.7 修饰电极的电化学测定 66 5.2 结果与讨论 66-73 5.2.1 Cu_(2-x)Se量子点的表征 66-68 5.2.2 修饰电极的循环伏安法表征 68-69 5.2.3 修饰电极的交流阻抗法表征 69-70 5.2.4 实验条件优化 70-71 5.2.5 对CaMV355 基因片段的检测 71-73 5.3 本章小结 73-75 参考文献 75-77 结论 77-78 致谢 78-79 攻读学位期间已发表和待发表的相关学术论文题录 79-80
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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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