基于纳米粒子和dna酶的电化学生物传感器检测凝血酶和micrornas

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1、分类号：学校代码：10426密级：学号：y201305002硕士学位论文MASTERDEGREETHESIS基于纳米粒子和DNA酶的电化学生物传感器检测凝血酶和microRNAs作者：王威指导教师：丁彩凤学科专业：分析化学专业代码：070302研究方向：生物化学分析2016年04月13日：基于纳米粒子和ＤＮＡ酶的电化学生物传感器检测凝血酶和ｍｉｃｒｏＲＮＡｓ；学位论文完成日期：２０１６年０４月１３日指导教师签字：叮系风Ｉ答辩委员会成员签字：本义）瓜娜拇务Ｉ—青岛科技大学研究生学位论

2、文基于纳米粒子和DNA酶的电化学生物传感器检测凝血酶和microRNAs摘要肿瘤是人类健康的严重威胁之一，据调查，如果能够进行早期的诊断与治疗，至少能有30%的癌症病人被治愈，这对降低肿瘤死亡率具有极其重要的意义。肿瘤标志物在肿瘤细胞或组织中的含量明显异于正常值，肿瘤标志物的定量检测对肿瘤的风险评估、诊断、预后治疗、毒性、复发性等均有重要的参考价值。近年来，针对肿瘤细胞与肿瘤标志物的诊断方面的研究引起了全世界科研工作者的广泛关注，如何发展一种检测灵敏、选择性高、成本低廉的临床检测肿瘤细胞及肿瘤标志物的方法成为全球热点话题。本论文主要研

3、究了基于纳米粒子的新型电化学生物传感器，将适配体、DNA酶、生物条码等技术结合使用，应用到肿瘤标志物凝血酶以及两种microRNA的分析检测中，取得了良好的效果。本论文的主要内容有：1.对CdS和PbS两种量子点、金纳米粒子以及生物条码的进行优化合成。通过控制加入的巯基乙酸的量，制备形貌良好、性质稳定、粒径均匀的CdS和PbS量子点；通过控制柠檬酸钠与氯金酸的加入比例，制备不同粒径的金纳米粒子；生物条码DNA的一端修饰氨基，与CdS量子点表面的羧基反应，另一端修饰巯基，在金纳米粒子表面形成金-硫键，通过控制条码DNA及捕获DNA的加入

4、量，得到金纳米粒子周围连接了成百上千CdS量子点及适量捕获DNA的生物条码。通过透射电镜、紫外等表征，证明纳米粒子及复合物的成功制备。将纳米粒子以及生物条码等应用到生化分析等方面，用HNO3溶液将参与反应的CdS、PbS量子点溶解，通过阳极溶出伏安法对其中的Cd2+、Pb2+进行检测，即可达到检测靶标的目的。一个金纳米粒子上连接的量子点、量子点中含有的纳米粒子元素均为指数倍，所得的电化学信号即得以显著提高。2.基于适体和生物条码技术设计了一种电化学适体生物传感器用来检测凝血酶。利用聚合酶的识别特定的作用位点、修补粘性末端的特性以及生物

5、条码的电化学信号放大作用，实现多重放大的电化学检测凝血酶的目的。该法检测凝血酶的线性范围为0.1~10pmol/L，呈现较高的灵敏性。不受BSA、端粒酶等其它物质的干扰，有较高的选择性。在血清的电化学信号与缓冲溶液中的结果相差不大，证明该法可进一步应用到临床检测中。I基于纳米粒子和DNA酶的电化学生物传感器检测凝血酶和microRNAs3.基于双链特异性核酸酶和CdS、PbS量子点技术构建了一种新型电化学生物传感器用来检测两种microRNA。利用DSN特异性识别剪切DNA-RNA杂交链中的DNA这一特性，将不同量子点修饰的DNA从磁

6、纳米微球表面剪切游离到溶液当中，而microRNAs在反应前后无变化。将所有通过DSN作用游离到溶液中的量子点进行DPV检测，产生的电化学信号对应两种不同的microRNA，实现两种靶标RNA的微量检测。对microRNA-21和microRNA-203检测的线性范围为1.0~100pM，说明该法具有较高灵敏度。通过多种碱基错配的microRNA检测，可知该法具有良好的选择性。将该生物传感器应用到Hela细胞和MCF-7细胞提取液中取得了良好的效果，这对以后在临床上同时检测多种肿瘤标志物提供了很好的思路。关键词：纳米粒子凝血酶微RNA

7、阳极溶出伏安法II青岛科技大学研究生学位论文ANELECTROCHEMICALBIOSENSORFORTHEDETECTIONOFTHROMBINANDMICRORNASBASEDONNANOPARTICLESANDDNAENZYMESABSTRACTTumorisoneoftheseriousthreatstohuman’shealth,accordingtoacertainresearch,iftheearlydiagnosisandtreatmentcanbecarried,30%ofthecancerpatientscanbe

8、curedatleast,whichisanimportantsignificanceforthereductionofcancermortality.Tumormarkersintumorcellsortissuesa