基于三链dna分子开关的电化学生物传感器研究

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1、Ｔ挙巧代号１０５３２学号Ｓ１３２２２０１１■分类号密级－Ｉ：满為Ａ拿ＨＵＮＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕±学位论文ｅ基于Ｈ链ＤＮＡ分子开关的电化学生物传感器研究学位申请人姓名毛银飞一方—培养单位牛物学院导师姓名及职和何晓晓教授王柯敏教授．学科专业生物医学工程研究方向纳米尺度及分子水平上的生化分析论文提交日期２０１６年５月；学校代号：１０５３２学号：Ｓ１３２２２０１１密级：糊南

2、大学硕±学位论文基于Ｈ链ＤＮＡ分子开关的电化学生物传感器硏究堂位巧请人姓名；丰银飞导师姓名及职祿；何晓晓教授王柯敏教授挖养单位：牛物学院专业名赖＝牛物民学工程论女捏交日期２０１６年５月论义答锐日期：２０１６年５月２５答雜委员会主庶：覃宏涛教授Ｓｄｏｎｅｓｅ－ｔｕｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｂｉｏｎｓｏｒｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｒｉｌｅｘｓｔｒａｎｄｅｄｙｐＤＮＡｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｗｉｔｃｈｂｙＭａｏＹ

3、ｉｎｆｅｉＢ．Ｓ．ＨｅｆｅｉＵｎｉｖ巧ｓｉ巧２０１３（）Ａｔｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｔｅｄｉ打ａｒｔｉａｌｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐＲｅｑｕｉｒｅｍｅ打ｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｉａｅｓｊｒｉ打ｇｉｎＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｉｎ化ｅＧｒａｄｕａｔｅＳｃｈｏｏｌｏｆＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒＰｒｏｆｅｓｓｏｒＨＥ沿ａｏｘｉａｏ底Ｐ

4、ｒｏｆｅｓｓｏｒＷＡＮＧＫｅｍｉｎＭａ２０１６ｙ，湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈奕的论文是本人在导师的指导下独立进行研巧所。取得的研究成果除了文中恃别加Ｗ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。对本文的研究做出重要贡。献的个人和集体，均己在文中明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。：＾曰作者签名；ｉｊ知尤曰期年月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

5、规定，同意学校保留并向国家有关部口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将本学位论文的全部葬部分内容编入有关数据库进行检索ｉ，可采用影印、缩印或扫描等复审ｆｒ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＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）＾＾作者签名曰期；年月曰＾＾导师签名曰期：又八年月曰Ｉ基于Ｈ链ＤＮＡ分子开关的电化学生物传感器研究摘要ＤＮＡ分子开关是核酸分子的组装体，可在

6、两种状态中可控的方式实现可逆切换，主要是鞭掠分子和外界环境（湿度、ｐＨ和光等）因素诱发其状态切换。基于此，ＤＮＡ分子开关被广泛的用于生物传感器的研发与设计，比如基于单链ＤＮＡ分子开关和双链ＤＮＡ分子开关的电化学生物传感研巧。此类电化学传感器具有一高效、快速、餘易等优点、然而，这些ＤＮＡ分子开关在设计应用时也存在定缺陷，进而将影响，其中单链ＤＮＡ分子开关大多需要对识别元件进行信号标记。识别探针的特异性与亲和力同时由于单链ＤＮＡ具有柔软而松散的无规则特性，导致背景信号稳定性

7、较差一定程度上克服了部分上述缺点。双链ＤＮＡ分子开关，但存在分子开关状态可逆性切换困难。为了解决上述的策略设计固有缺陷，我们－Ｃｒ寄希望于特殊构型的Ｈ链ＤＮＡ分子开关。Ｈ链ＤＮＡ的构型是基于Ｗａｔｓｏｎｉｃｋ和Ｈｏｏｇｓｔｅｅｎ碱基配对原理，同时将第Ｈ条ＤＮＡ链通过氨键作用特异地结合在双一Ｈ螺旋结构。该设计既可Ｗ有链ＤＮＡ的大沟中，平行或反平行缠绕在起形成效地避免对识别探针进巧标记，紧密的刚性结构也可Ｗ提高背景信号稳定性，降低背景。另外，可Ｗ通过改变离子浓度或者溶液Ｐ化调控

8、切换ＤＮＡ分子开关状＝态。因此链ＤＮＡ分子开关的特殊构型性质，构，本论文基于建电化学生物传感器用于分析检测生物分子，主要开展下研究工作：一、基于核酸适体与靴标结合诱导Ｈ链形成构建电化学生物传感平台本文通过核酸适配体与觀标结合诱导形成云链ＤＮＡ分子信号开关，构建了一种简便、灵敏的电化学生物传感平台。该生物传感平台包含Ｈ个部分：两端末尾分别修饰有亚甲基蓝（ＭＢ）与琉基的信号报告探针（ＳＴＰ），目标核酸适配体探针（Ａｔ）Ｗ及富含嚷吟碱基的兰链形成探针（ＴＦＯ