学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于纳米材料发展酶活性测定新方法的研究

作　者: 曹亚
导　师: 李根喜
学　校: 南京大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 嘌呤核苷磷酸化酶吲哚胺2,3-双加氧酶银纳米颗粒铂纳米颗粒生物催化电催化
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 56次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

新陈代谢过程中的各种化学反应几乎都是在酶催化下进行的,酶活性的异常将会严重扰乱正常的生命活动,并与很多疾病密切相关,因此,酶活性的检测受到了广泛关注,并已发展了多种相关的生物传感器。纳米材料因其独特的光、电、磁等方面的性质,以及良好的生物相容性,能够显著提高生物传感器的灵敏度,在生物传感器领域得到了广泛应用。本论文分别利用银纳米颗粒和铂纳米颗粒,构建了检测嘌呤核苷磷酸化酶和吲哚胺2,3-双加氧酶的生物传感体系。相比于传统的酶活性检测方法,本文构建的这两种传感器具有高灵敏度和高选择性的特点,为这两种酶的临床检验提供了一定的技术支持。1.基于银纳米颗粒的嘌呤核苷磷酸化酶活性检测嘌呤核苷磷酸化酶是生物体内普遍存在的参与嘌呤代谢的相关酶,在核酸补救合成途径中发挥重要作用。本章中作者利用嘌呤核苷磷酸化酶催化鸟苷生成鸟嘌呤的酶反应特性,结合银纳米颗粒的光学和电化学性质,构建了包含光学和电化学检测体系的新型酶活性生物传感器。实验结果表明,该传感器对于嘌呤核苷磷酸化酶活性的检测具有很高的灵敏度、良好的稳定性和特异性,可以充分满足临床检测的需要。同时,该检测系统避免了其他偶联酶或同位素标记的使用,大大降低了检测操作的复杂性,为嘌呤核苷磷酸化酶的动力学研究和新型抑制剂开发提供了便利。2.基于铂纳米颗粒的吲哚胺2,3-双加氧酶活性检测吲哚胺2,3-双加氧酶是哺乳动物细胞质中催化色氨酸沿犬尿氨酸途径代谢的限速酶,其活性中心中含有一个血红素分子,可以催化L-色氨酸中吡咯环的切割并在切割处插入两个氧原子,从而形成N-甲酰犬尿氨酸。本章中作者利用酶介导的生物催化过程和铂纳米颗粒介导的电催化过程的偶联,构建了一种新型的电化学传感器,用以检测吲哚胺2,3-双加氧酶活性。实验结果表明,只有在吲哚胺2,3-双加氧酶活性存在的条件下,才能将铂纳米颗粒连接到电极表面,得到其电催化过氧化氢还原的电化学信号。该检测体系具有较高的灵敏度,检测下限达到6.24U/mL。进一步研究发现,该体系还能够成功应用于血清等复杂样品中酶活性的检测以及酶活性抑制剂抑制效果的研究。

全文目录

中文摘要  6-8
ABSTRACT  8-10
绪论  10-33
  1 纳米材料及其在生命科学领域的应用  10-14
    1.1 纳米材料概述  10
    1.2 纳米材料在生命科学领域的应用  10-14
      1.2.1 在生化反应中的应用  11
      1.2.2 在药物传输中的应用  11-13
      1.2.3 在生物成像中的应用  13-14
      1.2.4 在生物传感中的应用  14
  2 生物传感器  14-20
    2.1 电化学生物传感器概述  15-16
    2.2 电化学系统简介  16-20
      2.2.1 循环伏安法  17-18
      2.2.2 差分脉冲伏安法  18
      2.2.3 交流阻抗法  18-20
  3 纳米材料在生物传感器中的应用  20-26
    3.1 光学传感  20-23
      3.1.1 基于表面等离子体效应的光学传感  20-21
      3.1.2 基于内在催化活性的光学传感  21-22
      3.1.3 基于光致发光效应的光学传感  22
      3.1.4 基于荧光淬灭效应的光学传感  22-23
    3.2 电化学传感  23-26
      3.2.1 促进电子传递  23
      3.2.2 催化反应  23-24
      3.2.3 固定或标记生物分子  24-25
      3.2.4 反应控制开关  25-26
  4 本论文的主要研究内容  26
  5 参考文献  26-33
第一章基于银纳米颗粒的嘌呤核苷磷酸化酶活性检测  33-47
  1.1 引言  33-35
  1.2 实验与方法  35-37
    1.2.1 仪器与试剂  35-36
      1.2.1.1 试剂  35-36
      1.2.1.2 仪器  36
    1.2.2 实验方法  36-37
      1.2.2.1 银纳米颗粒的制备和表征  36
      1.2.2.2 PNP活性的光学检测  36
      1.2.2.3 银纳米颗粒修饰的热解石墨电极的制备  36-37
      1.2.2.4 PNP活性的电化学检测  37
  1.3 实验结果和讨论  37-44
    1.3.1 银纳米颗粒的表征  37-38
    1.3.2 PNP活性的光学检测  38-40
    1.3.3 酶反应条件优化  40-41
    1.3.4 银纳米颗增强的PNP活性的电化学检测  41-44
      1.3.4.1 鸟苷在银纳米颗粒修饰电极上的电化学响应  41-42
      1.3.4.2 PNP活性的电化学检测  42-44
  1.4 总结  44
  1.5 参考文献  44-47
第二章基于铂纳米颗粒的吲哚胺2,3-双加氧酶活性活性检测  47-62
  2.1 引言  47-48
  2.2 实验与方法  48-51
    2.2.1 仪器与试剂  48-49
      2.2.1.1 试剂  48
      2.2.1.2 溶液  48-49
      2.2.1.3 仪器  49
    2.2.2 实验方法  49-51
      2.2.2.1 铂纳米颗粒的制备和表征  49-50
      2.2.2.2 金电极表面L-色氨酸的修饰  50
      2.2.2.3 IDO活性的电化学检测  50-51
  2.3 实验结果和讨论  51-59
    2.3.1 传感器构建的电化学表征  52-54
    2.3.2 实验条件优化  54-55
    2.3.3 IDO活性的电化学检测  55-57
    2.3.4 抑制剂对IDO抑制效果的测定  57-58
    2.3.5 在血清样品中的检测应用  58-59
  2.4 总结  59
  2.5 参考文献  59-62
附录  62-63
致谢  63-64

基于纳米材料发展酶活性测定新方法的研究

内容摘要

全文目录

相似论文