学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

层层组装与纳米材料结合制备新型DNA电化学生物传感器的研究

作　者: 杜萌
导　师: 焦奎
学　校: 青岛科技大学
专　业: 应用化学
关键词: DNA电化学生物传感器 层层组装 DNA损伤 聚氨基苯磺酸 纳米金 计时电位法
分类号: TP212.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 73次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本论文的研究目的是希望通过纳米材料、层层组装技术构建聚合物/DNA,纳米材料/DNA,聚合物/纳米材料等多层膜,然后在多层膜的基础上制备新型的DNA电化学生物传感器,以实现对DNA的高灵敏高选择性的检测,为DNA检测提供了新的手段与方法。主要包括以下内容:1.利用正电性的纳米ZnO和负电性的dsDNA之间的静电吸附作用,把它们层层组装构成（ZnO/dsDNA）n多层膜,并运用循环伏安和交流阻抗的方法对多层膜的构建进行了监测。通过检测负载在多层膜上的电活性探针MB的微分脉冲伏安（DPV）响应信号研究了镍的化合物对DNA的损伤,MB在多层膜上“负载/释放/重复负载”的过程能够有效地区别出完好的DNA膜和损伤后的DNA膜。2.把正电性的阳离子聚合物聚赖氨酸（pLys）和负电性的DNA层层组装在碳纳米管修饰的碳糊电极表面,然后利用电活性探针亚甲基紫（MV）与dsDNA的相互作用,制备了（pLys/dsDNA）n-MV,微分脉冲伏安响应信号表明,（pLys/dsDNA）n上的MV经过空白溶液的洗脱之后,能够获得释放,同时（pLys/dsDNA）n还具备再次吸附MV的能力,具有很好的可逆性;我们将制备的（pLys/dsDNA）n-MV用于致癌金属镉的化合物对DNA氧化性损伤的检测及锌对DNA的保护作用,研究结果表明,这种DNA电化学传感器能够有效的检测镉对DNA的损伤,在锌离子存在的情况下对DNA能够起到一定的保护作用。3.在带负电的巯基丙酸修饰的金电极表面吸附上带正电的阳离子聚合物聚赖氨酸,然后利用纳米金-碳纳米管杂合体（Au-CNT）表面带负电的纳米金和带正电的聚赖氨酸之间的吸附作用,用层层组装的方法构建了（Au-CNT/pLys）n多层膜,并运用电化学的方法对多层膜的性质和制备的最优化条件进行了研究,最后在多层膜的基础上,利用多层膜最外层带正电的聚赖氨酸和DNA上带负电的磷酸骨架之间的吸附作用,成功地实现了探针DNA的固定和目标DNA的杂交,制得DNA电化学生物传感器,并对传感器的制备条件进行了优化。实验表明,该DNA电化学生物传感器对转基因玉米PAT基因片段有较好的选择性,能有效地区分不同的碱基序列,对互补序列检测的线性范围为1.0×10-10mol/L～1.0×10-6mol/L,检测限达到2.45×10-11mol/L。4.利用共价键合的方法在带负电的巯基丙酸修饰的金电极表面吸附上包裹着氨基（-NH2）的金纳米粒子（AuNP）,依靠金纳米粒子表面带正电的-NH2与聚氨基苯磺酸（PABSA）带负电的磺酸根（-SO3）之间的静电吸附吸附作用,用层层组装的方法构建了（AuNP/PABSA）n多层膜,多层膜表现出良好的转移电子能力以及在中性媒介中的氧化还原活性;然后在多层膜上固定DNA探针并使用了计时电位法研究了DNA的固定和杂交,同时对传感器的制备条件进行了优化;最后应用此DNA电化学传感器对经HindⅢ限制性内切酶酶切后的转基因大豆样品进行了测定,并用传感器检测含量不同的转基因大豆DNA和非转基因大豆DNA的混合溶液,杂交前后的电流差与转基因DNA的含量呈良好线性关系,可以直接用于转基因大豆DNA中转基因成分的定量检测。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-12
第一章 文献综述  12-28
  1.1 层层组装法  12-17
    1.1.1 静电作用  12-16
      1.1.1.1 聚合物/蛋白质  15
      1.1.1.2 纳米粒子/蛋白质  15-16
      1.1.1.3 聚合物/纳米材料  16
    1.1.2 特异性亲和作用  16
    1.1.3 共价作用  16-17
    1.1.4 电沉积  17
    1.1.5 多种作用  17
  1.2 DNA电化学生物传感器  17-19
    1.2.1 DNA损伤  18-19
    1.2.2 DNA序列检测  19
  1.3 硕士论文研究的设想  19-21
  参考文献  21-28
第二章 层层组装(ZnO/dsDNA)_n多层膜与致癌金属镍化合物对DNA损伤的电化学检测  28-40
  2.1 实验部分  29-30
    2.1.1 仪器与试剂  29
    2.1.2 传感器的构建  29-30
  2.2 结果与讨论  30-37
    2.2.1(ZnO/dsDNA)_n多层膜的循环伏安研究  30-31
    2.2.2(ZnO/dsDNA)_n多层膜的交流阻抗研究  31-33
    2.2.3 MB在(ZnO/dsDNA)_5多层膜上的负载和释放  33-36
    2.2.4 NiSO_4对DNA的损伤检测  36-37
    2.2.5 Ni(Ⅱ)对DNA损伤机理的初步探讨  37
  2.3 小结  37-39
  参考文献  39-40
第三章 亚甲紫在聚电解质和DNA层层组装膜上的负载释放行为及DNA损伤的电化学检测  40-53
  3.1 实验部分  41-43
    3.1.1 仪器与试剂  41
    3.1.2 CPE/CNT/(pLys/dsDNA)_n电极的制备  41-42
    3.1.3 Cd(Ⅱ)对DNA的损伤与Zn(Ⅱ)对DNA保护的电化学检测  42-43
  3.2 结果与讨论  43-50
    3.2.1 铁氰化钾在多层膜修饰电极上的循环伏安行为  43-44
    3.2.2 铁氰化钾在多层膜修饰电极上的交流阻抗行为  44-45
    3.2.3 MV在(pLys/dsDNA)_n多层膜吸附的电化学研究  45-46
    3.2.4 镉离子对DNA损伤的电化学研究  46-48
    3.2.5 锌离子对DNA保护的电化学研究  48-49
    3.2.6 镉离子对DNA损伤与锌离子对DNA保护机理的初步探讨  49-50
  3.3 小结  50-51
  参考文献  51-53
第四章 聚赖氨酸和纳米金-碳纳米管杂合体层层组装DNA电化学生物传感器及PAT基因序列的灵敏检测  53-69
  4.1 实验部分  54-55
    4.1.1 仪器与试剂  54
    4.1.2 金电极的预处理及MPA/Au电极的制备  54
    4.1.3 Au-CNT复合纳米粒子的制备  54
    4.1.4(pLys/Au-CNT)_n多层膜的组装  54-55
    4.1.5 DNA探针的固定及其杂交  55
  4.2 结果与讨论  55-66
    4.2.1 多层膜修饰电极电化学性质的研究  55-61
      4.2.1.1 在MPA修饰层上pLys吸附条件的优化  55-56
      4.2.1.2 Au-CNT在pLys修饰层上固载条件的优化  56-57
      4.2.1.3 多层膜修饰电极的循环伏安行为  57-60
      4.2.1.4 多层膜修饰电极的交流阻抗行为  60-61
    4.2.2 对PAT基因的电化学测定  61-66
      4.2.2.1 微分脉冲伏安法(DPV)  61-63
      4.2.2.2 DNA杂交和固定条件的优化  63
      4.2.2.3 DNA杂交识别的选择性  63-64
      4.2.2.4 PAT基因序列检测的线性范围和检测限  64-66
      4.2.2.5 DNA传感器的重现性  66
  4.3 小结  66-68
  参考文献  68-69
第五章 基于纳米金和聚氨基苯磺酸层层组装膜的电位型DNA杂交检测  69-84
  5.1 实验部分  70-72
    5.1.1 仪器与试剂  70-71
    5.1.2 金电极的预处理及Au/MPA电极的制备  71
    5.1.3 金纳米粒子的制备  71
    5.1.4(AuNP/PABSA)_n多层膜的组装  71
    5.1.5 DNA探针的固定及其杂交  71
    5.1.6 转基因植物产品PAT基因的电化学检测  71-72
    5.1.7 转基因大豆样品DNA的提取  72
    5.1.8 转基因大豆提取DNA的酶切和变性  72
  5.2 结果与讨论  72-82
    5.2.1 铁氰化钾在多层膜修饰电极上的循环伏安行为  72-74
    5.2.2 铁氰化钾在多层膜修饰电极上的交流阻抗行为  74-75
    5.2.3 多层膜修饰电极的直接电化学研究  75
    5.2.4 PAT基因的电化学测定  75-81
      5.2.4.1 计时电位法(CP)  76-78
      5.2.4.2 DNA杂交和固定条件的优化  78-79
      5.2.4.3 DNA杂交识别的选择性  79-80
      5.2.4.4 PAT基因序列检测的线性范围和检测限  80-81
      5.2.4.5 DNA传感器的重现性  81
    5.2.5 转基因大豆样品的测定  81-82
  5.3 小结  82-83
  参考文献  83-84
致谢  84-85
攻读学位期间发表的论文目录  85-86

相似论文

  1. 基于核酸适配体和纳米金的凝血酶检测新方法,Q55
  2. 介孔材料负载纳米金催化氧化醇直接制备甲酯,TQ225.241
  3. 辐射致DNA损伤反应中p53非依赖的早幼粒白血病突变蛋白（PML）对p21分子的调控,R733.71
  4. 层层组装构建多重响应性复合基因载体,TB383.1
  5. 层层组装法制备SERS基底及应用于有机小分子检测的研究,O657.3
  6. 两种新型避孕材料遗传毒性的研究,R114
  7. 尼古丁乙酰胆碱受体基因多态性与焦炉工DNA损伤的关联性研究,R131
  8. 芒果甙通过激活Nrf2-ARE抗氧化反应通路抑制VP-16诱导的人脐血细胞DNA损伤作用的研究,R285.5
  9. 树状大分子包裹的纳米金颗粒作为非病毒载体用于基因传递的研究,R450
  10. 邻苯基苯酚对HepG2细胞的遗传毒性及氧化应激、溶酶体膜完整性机制研究,R114
  11. 硒和VitC对高氟所致氧化应激、DNA损伤及Bcl-2蛋白表达影响研究,R599
  12. 镍作业工人MGMT、BRCA1基因甲基化与淋巴细胞DNA损伤关系的研究,R131
  13. 氯乙烯作业工人染色体损伤及其损伤修复能力研究,R131
  14. 单边发散型TEG-PAMAM树枝状化合物的合成与应用,O631.3
  15. 表面增强拉曼光谱法检测双酚A的研究,TQ243.1
  16. 纳米金复合催化剂制备及其温和条件催化环己烷氧化性能,O643.36
  17. 顺铂对人肺癌LTEP-a-2细胞DNA损伤相关基因表达的影响,R734.2
  18. Trolox增强三氧化二砷对HL-60细胞毒性作用的研究,R730.2
  19. 基于适体的癌细胞检测及碳纳米管复合材料生物相容性研究,R733.7
  20. P53、P21~（WAF1）和CDK1在卵巢上皮性癌中的表达及其意义,R737.31
  21. SublyticC5b-9诱导Gadd45γ表达对Thy-1肾炎GMCs凋亡病变的影响,R692.3

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
© 2012 www.xueweilunwen.com