PCR原理——纳米材料对PCR体系的影响.doc

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1、选修课课程考试试卷考试科目：PCR技术原理、方法及应用年级：2011专业：水土保持与荒漠化防治学生学号：031⑶03学生姓名：王涛任课教师：姚丹考试时间：2012・12・10学生学院：资源与环境学院纳米材料对PCR体系的影响摘要聚合酶链反应(PolymeraseChainReaction,PCR)是XO年代屮期发展起來的体外核酸扩增技术。它具有特异、皱感、产率高、快速、简便、重复性好、易自动化等突出优点；传统提高PCR扩増效率的方法具有较多局限性，使得PCR扩增仍不能达到理想的效果。随着纳米技术的发展，纳米材料具有特殊的表面效应和尺寸效应，表面能进行多利修饰，

2、易与生物大分子蛋白质、核酸等相互作用，对生物分子的结构和功能产生特别的影响。研究利用纳米材料来提高PCR扩增效率的技术和方法，具有非常重要的理论意义和应用价值。Abstract：Application关键词聚合酶链式反应；纳米材料；特异性；扩增效率；评述ProgressesofNanomateriaIsonPoIymeraseChainReactionLINa,QIAOGuang-Ming,ZHUOLin-Hai,TANGBo*(CoIIegeofChemistry,ChemicaIEngineeringandMateriaIsScienee,KeyLabor

3、atoryofMoIecuIarandNanoProbes,MinistryofEducation,EngineeringResearchCenterofPesticideandMedicineIntermediateCleanProduction,MinistryofEducation,ShandongNormaIUniversity,Jinan250014)AbstractPoIymerasechainreactionpossessesveryimportantacademicandappIicationmeaningstostudythewaysandt

4、echnologiesofimprovingtheefficiencyofPCRbasedonnanomaterials・Inthisreview,recentappIicationstatusofnanomateriaIsonPCRwassummarizedwith41references・ParticuIarIy,thedevelopingtrendsandprospectsinthefuturewereaIsodiscussed.Keywords：PoIymerasechainreaction；NanomateriaIs；pecificity；AmpIi

5、cationefficiency；Review正文:1引言聚合酶链反(PolymeraseChainReaction,PCR)具有特异、敏感、产率高、快速、简便、重复性好、易自动化等突出优点；可使目的DNA分子的合成量呈指数增长，因此微量的遗传物质在数小时内即能扩增数百万倍达到检测水平，进而可进行测序、DNA探测、基因分析、食品检验、环境监测等。成为现代生物学和药物科学最流行的技术之一，与克隆、DNA序列分析方法构成了整个现代分子生物学研究工作的基础。尽管PCR已发展成为一项相当成熟的技术，但在实际操作中，PCR扩增始终存在一些难以克服的问题，如假阴性、假阳性

6、、非特异性扩增以及片状拖带或涂抹带等。近年来，人们试图从新兴学科与技术中寻找优化PCR的方法。纳米生物技术由于其独特的优势性越来越受到人们的关注。尺寸小于100nm(与生物分子的尺寸相当)的纳米材料在生物医学中得到了广泛的应用，人们已将多种纳米材料引入传统的PCR技术中。2纳米材料对PCR体系的影响2.1金纳米粒子对PCR体系的影响金纳米粒子对PCR体系特异性的影响。金纳米粒子的作用不是增加PCR的特异性，而是更有利于小片段产物的产生，抑制大片段产物的产生，不论该小片段产物是特异性产物还是非特异性产物。而且，随着金纳米粒子浓度的增加，这种作用越来越明显。他们认

7、为金纳米粒子能促进小片段的扩增，是因为纳米金与聚合酶发生了非特异性结合，是表面化学作用起到重要作用。13nm的金纳米粒子对PCR体系效率的影响。实验表明，金纳米粒子能使PCR体系的产量提高104〜106倍，反应时间越短，金纳米粒子对PCR体系产量的提高就越明显。而且，相同量的金纳米粒子对不同升降温速度的PCR体系的影响不同。与不加金纳米粒子的PCR体系相比，金纳米粒子对升/降温速度为20°C/S的实时PCR产量的提高可高达104倍，而对升/降温速度为2€/S的普通PCR体系，金纳米粒子对其产量的提高只有5~10倍，PCR体系的热循环越快，金纳米粒子对PCR产量

8、的提高就越大。金具有良好的热传导性，改