脱氧核酶生物传感技术在pb2+和rnase h检测中的应用研究

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1、学校代号10532学号S1522W1774分类号密级硕士学位论文脱氧核酶生物传感技术在Pb2+和RNaseH检测中的应用研究学位申请人姓名王兰博培养单位生物学院导师姓名及职称刘斌副教授朱日龙高级工程师学科专业生物医学工程研究方向生化分析与分子诊断论文提交日期2017年12月学校代号：10532学号：S1522W1774密级：湖南大学硕士学位论文脱氧核酶生物传感技术在Pb2+和RNaseH检测中的应用研究学位申请人姓名：王兰博导师姓名及职称：刘斌副教授朱日龙高级工程师培养单位：生物学院专业名称：生物医学工

2、程论文提交日期：2017年12月论文答辩日期：2017年12月9日答辩委员会主席：刘选明教授TheapplicationofDNAzymebasedbiosensortechnologyinthedetectionofPb2+andRNaseHbyWangLanBoB.E.(ChinaUniversityofGeosciences,BeiJing)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMastero

3、fScienceinBiomedicalEngineeringintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorLiuBinDec，2017湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研宄所取得的研宄成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到

4、本声明的法律后果由本人承担。■■作者签名：日期：／２月曰垃诗々年ｙ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检：索，可以用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１？保密□，在年解密后适用本授权书。＿２．不保密０。请在以上相应方框内打（作者签名：

5、日期：＞＾年／２月ｙ日导师签名日期２－：年日紙人／月々Ｉ硕士学位论文摘要DNAzyme（脱氧核酶）作为一种人工合成的序列自被发现以来，因其高效的催化活性和结构识别能力，已被逐渐开发应用于生物分子检测领域。本论文通过研究已报道过的DNAzyme，对其序列进行碱基替换，构建了Mg2+依赖性的DNAzyme，在此基础上，结合了荧光分子信标，实现了体外对金属离子和蛋白酶的高灵敏度检测，并在复杂样本中也取得了成效，此外，还探讨了一些药物对DNAzyme催化效率的影响。本文的主要研究内容如下：1

6、.基于DNAzyme和rGO实现对铅离子的超灵敏检测在该体系中，我们设计了一条含有RNA碱基的单链荧光探针，并利用rGO（还原性氧化石墨烯）对不同长度DNA链的吸附特性以及rGO的荧光淬灭能力，构建了一个对Pb2+的超灵敏检测体系。首先，我们在不同pH，温度和探针浓度下进行试验，选出了DNAzyme活性最高的条件。此外，为了提高检测限，我们选取荧光淬灭效率较高的rGO作为荧光淬灭平台，同时我们对其用量进行了优化并与普通GO产生的效果进行对比。结果发现：（a）要使荧光探针完全淬灭需要10μg/mL的GO，

7、而使用rGO时只需要不到4μg/mL，且使用rGO时，不加入DNAzyme与加入DNAzyme的信号差值更大；（b）通过这种方法检测Pb2+的检测下限为100pM，具有非常优秀的灵敏性；（c）用此方法在血清中检测Pb2+，检测限可以达到500pM(0.1μg/L)，低于人体内的正常血铅范围(＜99μg/L)。2.构建Mg2+依赖性的DNAzyme，使用双标发夹探针实现对RNaseH活性检测及其在复杂样本中的应用该体系中，首先我们在已报道过的Pb2+依赖性的DNAzyme的序列上进行碱基的替换，成功使得该

8、Pb2+依赖性的DNAzyme转变成Mg2+依赖性的DNAzyme，而且对Mg2+有着高度特异性。这种Mg2+依赖性的DNAzyme可以将我们设计的双标发夹型探针打开，我们将该DNAzyme序列嵌入一个发夹型的DNA-RNA嵌合链中以抑制其活性。接着，利用RNaseH（核糖核酸酶H）切割DNA-RNA杂交链的特性将DNAzyme释放出来并恢复活性。通过这种活性“开关”建立了对RNaseH活性检测体系。结果表明：（a）该体系对RNaseH检测