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表面等离子体共振用于磺胺甲噁唑与血清白蛋白作用研究

作　者: 姚元元
导　师: 尹洪宗
学　校: 山东农业大学
专　业: 分析化学
关键词: 表面等离子体共振 磺胺甲噁唑 牛血清白蛋白 人血清白蛋白 生物素-亲和素
分类号: Q6-33
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 85次
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内容摘要


表面等离子共振检测技术,是一种无需标记、无需分离纯化并能在线实时监测生物分子相互作用、可确定反应物种类和浓度的检测技术,由于具有灵敏度高、所需试样少、样品无需标记及检测速度快等特点,被广泛应用于食品、医疗、环境等监测领域。自从Liedberg等将SPR技术用于化学传感器研究领域以来,SPR传感器逐渐成为国际传感器领域的研究热点。主要应用于研究生物大分子之间的相互作用,可得到反应物分子之间每一步的键合信息,测定动力学常数,在生物科学领域应用中取得了长足进展。随着医疗水平的不断提高,在筛选药物时药物的蛋白结合水平成为一项重要的影响因素。本文内容为基于SPR技术研究药物与蛋白质的相互作用。主要研究内容包括:1. SPR传感器直接测定BSA与SMZ的相互作用。采用自行组装的SPR装置,使用MPA作为基底膜,将BSA偶联固定在传感芯片上。采用系列浓度SMZ溶液进样法,将不同浓度的药物流经传感芯片来构建进样曲线。结合过程可以看成传感器表面的单分子层结合,SMZ与BSA为1:1结合,该结合可以视为准一级反应,求得结合常数KA= 1.250×10~5。2.基于生物素和亲和素间的高度特异性结合力、桥联作用以及放大作用,将生物素-亲和素系统用于表面等离子体共振生物传感器。首先运用DCC法合成N-羟基琥珀酰亚胺生物素酯,测其熔点为210～213℃,通过红外光谱和核磁共振谱进行表征,用合成的BNHS标记BSA。在芯片表面通过自组装将MPA固定,作为基底膜,在该基底膜上依次组装亲和素、BNHS标记的BSA,形成以BSA为表面的生物传感器,该传感器表面可以结合SMZ,并实现对SMZ的测定。以响应信号对浓度作图,得到拟合曲线y= 1.236×10~2 x-2.286,与SMZ与BSA直接作用的拟合曲线y=30.88x+0.7300相比,信号明显增强,线性关系增大。3. SPR传感器直接测定HSA与SMZ的相互作用。采用自行组装的SPR装置,使用MPA作为基底膜,将HSA偶联固定在芯片上。采用系列浓度SMZ溶液进样法,将不同浓度的药物流经传感芯片来构建进样曲线。结合过程可以看成传感器表面的单分子层结合,SMZ与HSA为1:1结合,该结合可以视为准一级反应,求得结合常数KA=1.044×10~5。4.将生物素-亲和素系统引入SPR技术检测HSA与SMZ的相互作用。用合成的BNHS标记HSA。通过自组装将MPA固定在传感芯片表面,作为基底膜,在该基底膜上依次组装亲和素、BNHS标记的HSA,传感器表面可以结合SMZ,并实现对SMZ的测定。以响应信号对浓度作图,得到拟合曲线y=1.267×10~2 x-3.750,与SMZ与HSA直接作用的拟合曲线y=37.76x-1.546相比,信号明显增强,线性关系增大。结果表明生物素-亲和素系统的引入能够放大响应信号,提高检测准确性。

全文目录


中文摘要  7-9
ABSTRACT  9-11
1 引言  11-31
  1.1 生物传感器  11-14
    1.1.1 生物传感器的发展  11-12
    1.1.2 生物传感器的原理  12-13
    1.1.3 生物传感器的分类  13
    1.1.4 生物传感器的特点  13-14
  1.2 表面等离子体共振技术  14-25
    1.2.1 SPR 技术的发展  14
    1.2.2 SPR 生物传感技术的基本原理  14-16
    1.2.3 SPR 传感器的主要参数  16-17
    1.2.4 SPR 传感器芯片  17-18
    1.2.5 SPR 生物传感器的分类  18
    1.2.6 SPR 生物传感器的特点  18-19
    1.2.7 SPR 传感器的应用  19-24
    1.2.8 FT-SPR 表面等离子体共振仪  24-25
  1.3 磺胺类药物和血清白蛋白  25-28
    1.3.1 磺胺类药物简介  25
    1.3.2 血清白蛋白  25-26
    1.3.3 药物与血清白蛋白结合的意义  26-28
  1.4 生物素-亲和素系统  28-30
    1.4.1 生物素与亲合素的生物学特性  28-29
    1.4.2 生物素-亲合素系统（BAS）  29-30
  1.5 选题背景与研究内容  30-31
2 材料与方法  31-37
  2.1 仪器与试剂  31
  2.2 试验方法  31-37
    2.2.1 各种溶液的配置  31-32
    2.2.2 生物素酯的制备  32-33
    2.2.3 BSA 与SMZ 相互作用  33-34
    2.2.4 HSA 与SMZ 相互作用  34-36
    2.2.5 芯片再生  36-37
3 结果与讨论  37-59
  3.1 N-羟基琥珀酰亚胺生物素酯的合成与表征  37-40
    3.1.1 合成反应原理  37
    3.1.2 合成产物表征  37-40
  3.2 BSA 与SMZ 相互作用  40-49
    3.2.1 紫外光谱法测定BSA 与SMZ 相互作用  40-41
    3.2.2 SPR 生物传感器测定BSA 与SMZ 相互作用  41-47
    3.2.3 引入生物素-亲和素后SPR 生物传感器测定BSA 与SMZ 相互作用  47-49
  3.3 HSA 与SMZ 相互作用  49-59
    3.3.1 紫外光谱法测定HSA 与SMZ 相互作用  49-51
    3.3.2 SPR 生物传感器测定HSA 与SMZ 相互作用  51-56
    3.3.3 引入生物素-亲和素后SPR 生物传感器测定HSA 与SMZ 相互作用  56-59
4 结论  59-60
5 论文创新之处  60-61
6 参考文献  61-70
7 致谢  70-71
8 攻读学位期间完成论文情况  71

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中图分类: > 生物科学 > 生物物理学 > 生物物理学研究与实验 > 生物物理学技术
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