一、原位检测法在端粒酶研究中的运用(论文文献综述)
郭玥,吴霞,夏帆,娄筱叮[1](2021)在《端粒酶活性检测研究进展》文中研究指明端粒酶活性检测方法经过近30年的不断改革与发展,取得了巨大突破。该文重点综述了近3年的端粒酶活性检测方法,其中包括化学反应发光法、电化学法、荧光分析法、比色法等,旨在更加全面地了解目前端粒酶活性检测的研究进展,为设计新的端粒酶活性检测方法和克服端粒酶活性检测方法在临床试验中的挑战提供思路。
张芮源[2](2021)在《动态响应型DNA四面体探针设计及其用于活细胞内端粒酶原位分析研究》文中认为端粒酶是一种核糖核蛋白酶复合体,其催化核心包括端粒酶逆转录酶(TERT)和端粒酶RNA(TER),能够催化端粒酶重复序列(TAAGGG)n添加到端粒末端。端粒酶的RNA和蛋白质组分中的不同结构可调节端粒酶的持续合成能力,而端粒酶持续合成能力在维持端粒稳态和端粒长度中起关键作用。端粒酶的功能是细胞增殖和分化的基础,并与癌症、遗传病等许多疾病直接相关。因此,端粒酶的准确和灵敏检测对于疾病早期诊断和药物治疗效果评估具有重要价值。DNA纳米结构因其可编辑性和生物相容性而在分析检测中引起研究者的浓厚兴趣。其中,DNA四面体纳米材料可通过简单的自组装法合成,具有较强的稳定性、较低的细胞毒性、结构位点易于修饰、纳米尺寸易于被细胞内吞等优点。近年来,DNA四面体作为载体,已广泛用于生物医学领域,以进行原位成像,生物传感和基因治疗。基于以上分析,本文构建了动态响应型DNA四面体探针,实现了对端粒酶的灵敏、准确检测并将其用于细胞成像。本文共分为三章:第一章为绪论,主要概述了端粒及端粒酶反应机理、端粒酶研究意义以及目前国内外报道的端粒酶传统和新型检测方法,并介绍了本文主要解决的科学问题和研究内容。第二章构建了顺次点亮型DNA四面体探针(SLMN),用于分析活细胞中的端粒酶活性。SLMN由DNA四面体,一条长链DNA(LD)和三种类型的MB(分别称为MB1,MB2和MB3)组成。MB分别用不同发射波长的荧光基团FAM、Cy5、HEX标记。LD链包含端粒酶底物(TS)结构域,在端粒酶的作用下,TS延伸添加端粒重复序列。由于产物长度的限制和序列的互补性,当添加重复单元时,它只能与最近的分子信标杂交。延长的端粒重复序列与固定的分子信标顺序杂交,并伴有顺序点亮的荧光。通过解析信号可以揭示特定长度产物的贡献,而不是获得对整个产物的混合信号。这个设计不仅可以检测细胞内端粒酶活性,还可以实现对端粒酶在底物上作用的实时监测以及产物长度分布的原位表征。第三章构建了一个组件分离对接型DNA四面体探针(DTDA),以精确地在肿瘤细胞中成像检测端粒酶活性。DTDA在其两个顶点上带有一对双分子DNA三链体,并在酸性条件下通过Watson-Crick和Hoogsteen相互作用得以稳定。DTDA在肿瘤细胞的细胞外酸性pH中保持结构完整性,但在非癌细胞的细胞外碱性pH中,三链体释放出含有同嘧啶及端粒酶底物的单链DNA(HTS)。一旦内化到肿瘤细胞中,由于细胞内相对较高的pH值,HTS就会从DTDA解离到细胞质。然后,它被细胞内端粒酶催化延伸,并通过立足点介导的链置换与其他两个顶点对接,分离后返回DTDA,并伴有荧光增强。对于非癌细胞,HTS不会进入细胞,不会导致随后的细胞内对接事件。DTDA可以精确区分肿瘤细胞和表达端粒酶的非癌细胞。该策略可以为研究靶细胞中的生物标志物提供新的范例。
唐凯[3](2021)在《多孔纳米复合材料的构建及其在生物分子检测中的应用》文中认为由于体液或组织中的肿瘤生物标志物在疾病早期通常为低水平表达,传统的临床检测方法很难实现对这些肿瘤生物标志物的高灵敏检测。因此,开发和设计新型的超灵敏检测策略和生物探针具有十分重要的意义。多孔纳米材料的出现,为肿瘤生物标志物的检测和成像提供了一类全新的应用工具。本论文结合荧光分析检测的优点,采用多孔纳米材料构建了一系列荧光检测平台,并通过各种生物分子的修饰和功能化,赋予了更多的功能和特性。同时,为了提高所构建探针的灵敏度,本文结合可控释放、酶辅助目标循环放大策略以及聚集诱导增强效应等信号放大技术实现了对低表达肿瘤生物标志物的高灵敏检测以及细胞成像。主要研究内容包括:(1)基于可控释放和酶辅助目标循环放大技术,设计开发了一种基于金纳米笼(Au NC)和核酸外切酶III(EXO III)组合并用于细胞端粒酶活性检测的双重扩增可控释放荧光探针。首先,将能够触发端粒酶扩增反应的单链核酸分子作为门控单元通过静电作用组装在Au NC表面,实现染料分子的可控释放。与其他传统的荧光检测策略相比,基于Au NC的荧光探针通过简单的修饰即可实现对端粒酶的选择性响应。更重要的是,该探针不需要任何外部刺激(如辐射或p H),只需端粒酶即可触发门控开关释放大量信号分子,并通过酶辅助目标循环放大技术增强并加速了门控开关的开启,从而实现了端粒酶活性的高灵敏检测。因此,该可控释放荧光纳米探针为端粒酶活性的检测和原位成像提供了一种全新的策略。(2)提出了一种基于Zn2+触发聚集诱导增强效应(AIE)的多功能聚多巴胺(PDA)涂层金属有机骨架(MOFs)生物传感器,并用于mi RNA-122的高灵敏检测以及体外的协同化学-光热治疗。首先,通过自聚合反应在负载有阿霉素(DOX)的ZIF-8颗粒表面修饰上一层PDA。一方面,PDA的引入增加了纳米复合载体的生物相容性;另一方面,PDA的儿茶酚基团与ZIF-8的金属离子之间的配位作用加速了ZIF-8结构在酸性环境中的分解,提高了Zn2+和DOX的释放效率。同时,AIE信号放大策略是由MOFs结构坍塌释放的金属辅助因子驱动的,避免了酶失活和酶传输造成的细胞损伤。此外,MOFs结构具有的载药能力以及PDA的光热转换性能,使生物传感器具有了更多的功能,包括协同化学-光热治疗。因此,自给自足的多功能PDA涂层MOFs生物传感器为癌症早期诊断和治疗的一体化纳米复合载体的发展提供了一种科学智能的理想策略。(3)设计了一种基于金纳米团簇(Au NCs)和金属有机骨架(MOFs)纳米材料的荧光探针,并用于mi RNA-21的比率型检测。由于Ui O-66-NH2具有高比表面积、高孔隙率以及表面丰富且易于功能化的氨基基团,因此可以用于负载更多的Au NCs和探针分子。其次,通过共价交联的方式将设计的探针分子修饰到Au NCs@Ui O-66-NH2表面,实现了比率型荧光探针的构建。当探针通过胞吞进入细胞后,过量表达的mi RNA-21与修饰FAM的单链DNA互补杂交,并脱离Au NCs@Ui O-66-NH2表面,使得被BHQ猝灭的FAM的荧光信号发生恢复,而Au NCs@Ui O-66-NH2中的Au NCs荧光信号不变。因此,通过FAM染料恢复的荧光信号与Au NCs荧光信号的比值实现了mi RNA-21的比率型检测。同时以MCF-7乳腺癌细胞和L-O2正常肝细胞为模型证实了该探针可用于不同mi RNA-21表达细胞的区分,为临床诊断提供了潜在的应用工具。
李春宏[4](2021)在《DNA纳米结构的构建及其在肿瘤标志物成像分析中的应用》文中研究指明癌症作为世界上最致命的疾病之一,仍然是一个非常严重的健康问题。尽管人们在开发新的肿瘤治疗方法上投入了大量的人力、物力和财力,但由于肿瘤的复杂性、多样性和异质性,目前的临床治疗方案取得的成果依然有限。因此,恶性肿瘤的早期诊断和临床治疗仍然是一个亟待解决的问题。肿瘤治疗面临的第一个问题就是如何实现肿瘤的精确诊断。一方面,在肿瘤发病的早期阶段,肿瘤患者并无明显的不适和异常现象,错过了最佳的治疗时期;另一方面,当确诊之后,大部分患者已进入肿瘤发展的中晚期,肿瘤已经发生了浸润和转移,而现今的治疗手段难以对中晚期的肿瘤增殖产生行之有效的抑制或杀死效果。为了尽早地发现和诊断恶性肿瘤,研究者致力于开发细胞水平上肿瘤标志物的成像分析方法。肿瘤标志物的概念自1978年提出以来,已经成为肿瘤诊断的一个重要工具。由于肿瘤标志物的含量远超正常人体内的含量,因此通过检测肿瘤标志物可以为肿瘤的早期诊断提供可靠有效的信息。针对肿瘤标志物的检测方法有很多,包括电化学方法、色度法、质谱法、化学发光及表面增强拉曼散射等方法,这些方法在肿瘤标志物的检测方面取得了很大进展,但是这些方法大部分只能对体外的肿瘤标志物进行检测,无法对活细胞内的肿瘤标志物进行实时成像。为解决这一问题,很多纳米材料,比如脂质体、硅纳米颗粒、金纳米颗粒、量子点、氧化石墨烯、二氧化锰纳米片等被开发用于构建活细胞内肿瘤标志物的原位成像分析。这些方法均取得了很好的研究成果,但是这些方法也存在着一些不足,比如脂质体的包封是杂乱无序的,递送进细胞的核酸探针也容易受到酶解的影响;而基于无机纳米材料的荧光探针又往往存在潜在生物毒性及合成修饰复杂的缺点,因此寻找生物相容性好、合成修饰简单、稳定性好的载体用于构建活细胞中肿瘤标志物的原位成像具有重要意义。近年来,DNA纳米结构,比如DNA四面体、DNA三棱柱、DNA纳米球等因其优异的单分散性、良好的生物相容性、修饰的简单可操作性、优异的核酸稳定性等优点而广泛用于活细胞内肿瘤标志物的成像分析。但是这类探针大部分只针对某一特定肿瘤标志物进行成像分析,肿瘤诊断准确性尚显不足。因为一种肿瘤可以同时产生多种不同的肿瘤标志物,而不同的肿瘤或者相同肿瘤的不同类型也可以产生同一种肿瘤标志物,因此单一肿瘤标志物的成像分析方法往往难以得到准确的诊断结果。因此,开发活细胞内多种肿瘤标志物的同时成像分析方法对于提高肿瘤诊断的准确性具有重要意义。最后,化疗作为目前肿瘤治疗应用最广泛的方式之一,虽然在肿瘤治疗和延长患者生命方面取得了显着的成果,但是依然存在不少的问题,其中之一便是化疗所产生的毒副作用。因此,通过对载药体系的功能化设计,建立肿瘤标志物识别及触发的可控药物释放系统,不仅可以对活细胞内的肿瘤标志物进行成像分析,起到肿瘤诊断的目的;又可以对药物的释放及肿瘤治疗过程进行监控,对提高肿瘤靶向治疗效果具有重要意义。针对上述问题,本论文主要围绕DNA纳米结构开发了用于多种肿瘤标志物成像分析的荧光探针,并在此基础上设计了肿瘤标志物指导下的靶向可控药物释放策略用于肿瘤的精准治疗。具体的工作如下:1.基于DNA四面体上的CHA循环实现两种miRNA的精准成像微小核糖核酸(micro RNA,miRNA)的异常表达与肿瘤的发生、发展密切相关,因此建立miRNA的原位成像分析方法对于肿瘤的早期诊断具有重要意义。在这项工作中,我们设计了一个基于DNA四面体的荧光探针用于细胞内两种miRNA的成像分析。我们分别在DNA四面体的四个顶点连接上能够靶向核仁素的核酸适配体AS1411、催化发卡自组装(CHA)的两条发卡DNA,以及一条捕获链。而捕获链上连接有一条引发链和一条封锁链。该DNA四面体荧光探针可以通过AS1411与核仁素的特异性识别靶向进入肿瘤细胞;而只有当肿瘤细胞中同时存在miR-21和miR-155时,捕获链才能分别与两种miRNA杂交,释放出引发链;释放的引发链可以进一步触发DNA四面体内的CHA循环,使修饰在两个发卡DNA上的供受体荧光分子相互靠近,从而产生明显的荧光共振能量转移(FRET)信号,实现活细胞中两种miRNA的成像分析。通过结合核仁素靶向、四面体内的CHA循环及两种miRNA成像,本设计有望提高miRNA相关肿瘤诊断的准确性。2.基于DNA纳米片的AND逻辑门用于两种miRNA的精准成像基于FRET的比率型荧光探针可以同时观察到供受体的荧光强度变化,能够有效避免假阳性信号,因此广泛应用于肿瘤标志物的成像分析及肿瘤诊断。但是,目前常用的荧光探针都是基于供受体在10 nm以内的研究,限制了其在更长距离的应用。在这项工作中,我们以可编程的DNA纳米片为模板,研究了不同供受体在不同距离及不同构型下的能量转移效率。通过合理的设计,我们构建了基于Alexa fluor 430/Cy3、Cy3/Cy3、Cy3/Cy5三对能量转移供受体之间的级联长程共振能量转移系统。在此基础上,我们用BHQ2分子猝灭两个Cy3分子的荧光,进一步构建了以DNA纳米片为模板,基于级联长程共振能量转移的AND逻辑门系统。只有在设计的miR-21和miR-155两个输入信号同时存在时,该AND逻辑门系统才能产生输出信号,从而实现活细胞中两种miRNA的同时成像。这项工作有望拓宽级联长程荧光共振能量转移在肿瘤标志物的检测及肿瘤诊断中的应用。3.核仁素靶向和端粒酶响应可控药物释放的DNA纳米管用于肿瘤精准治疗肿瘤的精确诊断和精准治疗是提高肿瘤治疗疗效的重要保障。在这项工作中,我们开发了一种核仁素靶向及FRET信号指示端粒酶响应可控药物释放的DNA纳米管,可以同时实现端粒酶的检测及精准的肿瘤治疗。首先,我们通过DNA自组装合成了DNA纳米片,并通过碱基互补配对负载核酸修饰的抗肿瘤药物蓖麻毒素A链(RTA);随后,再通过Cy3分子标记的拉链DNA与纳米片两侧的端粒酶引发链和Cy5标记的单链结合将DNA纳米片卷曲成DNA纳米管,由于Cy3和Cy5的相互靠近,此时可以观察到明显的FRET信号。最后,再在纳米管的两端修饰上核仁素的核酸适配体,从而制备出核仁素靶向及端粒酶响应释放RTA的DNA纳米管。在核仁素的介导下,纳米管可以特异性地进入肿瘤细胞;进入肿瘤细胞中的纳米管可以进一步对胞质中过表达的端粒酶产生响应,重新转换成纳米片并带来明显的FRET信号改变。而暴露在胞质中的RTA可以进一步从纳米片上释放以发挥肿瘤治疗效果。而即使有部分纳米管进入了正常细胞,但由于正常细胞缺乏足量的端粒酶,纳米管也不会被打开,从而大大降低肿瘤治疗的毒副作用。这项工作通过设计核仁素靶向、端粒酶响应药物释放的DNA纳米管,有望在降低药物毒副作用的同时增加药物的治疗疗效。综上所述,在本研究中,我们构建了可用于多种肿瘤标志物成像分析的DNA纳米结构;并在此基础上建立了肿瘤细胞靶向及肿瘤标志物可控药物释放的DNA纳米管用于肿瘤的精准治疗。首先,我们以DNA四面体为载体,构建了肿瘤细胞靶向及四面体内的CHA循环放大荧光探针用于活细胞中两种miRNA的同时成像,提高了肿瘤诊断的准确性。随后,我们以DNA纳米片为模板,通过在其表面精确定位,研究了不同供受体组成下的级联长程共振能量转移,并在此基础上构建了AND逻辑门系统,用于肿瘤细胞内两种miRNA的同时成像,拓宽了级联长程FRET在肿瘤标志物检测及肿瘤诊断中的应用。最后,我们在DNA纳米片上负载RTA,并用拉链将其卷曲成DNA纳米管,通过连接核酸适配体构建了核仁素靶向、端粒酶成像及其响应下的可控药物释放DNA纳米管用于肿瘤的精准治疗。因此,本研究不仅提高了miRNA相关肿瘤诊断的准确性,还拓宽了级联长程共振能量转移在生化分析中的应用,更建立了集肿瘤标志物成像及肿瘤诊断、肿瘤标志物触发下的可控药物释放用于精准肿瘤治疗为一体的肿瘤诊疗体系,有助于提高肿瘤治疗疗效并降低毒副作用。
祝金蕊[5](2020)在《端粒酶活性化学发光即时检测法研究》文中研究指明端粒酶是一种核蛋白逆转录酶,以其RNA作为模板、蛋白质亚基作为逆转录酶,延长端粒DNA,维持端粒长度的稳定,进而使细胞永生化。端粒酶活性在85%以上的恶性肿瘤中上调,与大多数人类癌症的发展高度相关,是一种广谱性肿瘤标志物。因此,可靠检测端粒酶活性对癌症的诊断与治疗具有重要意义。迄今为止,研究者们已建立众多检测端粒酶活性的方法,解决了端粒酶活性高灵敏及原位检测的问题。然而,端粒酶活性即时检测的研究很欠缺。即时检测技术是指以便携式设备为检测工具,在采样现场快速检测分析的技术。即时检测具有仪器小型、耗样量少、操作简单、检测周期短、检测结果即时等优点,在临床检验、食品安全监控、个人健康管理等领域都有极大需求。发展疾病标志物的即时检测法对于疾病的早期筛查和医疗条件较差地区的疾病诊断是极其重要的。基于此,本论文提出了以手持式发光检测仪为检测工具,构建端粒酶活性的化学发光即时检测法。主要研究内容为以下两方面:一、灵敏检测端粒酶活性化学发光即时检测法研究以手持式发光检测仪为检测工具,基于辣根过氧化物酶(HRP)催化鲁米诺/过氧化氢/对碘苯酚(luminol/H2O2/PIP)化学发光反应,首次建立了端粒酶活性化学发光法即时检测法。通过链霉亲和素-生物素特异性作用将生物素标记的端粒DNA引物(TS)修饰到链霉亲和素功能化的磁珠表面。端粒酶延长TS,形成含有多个TTAGGG重复单元的延长产物TEP。每条TEP长链可以与多条短的辣根过氧化物酶标记的互补DNA链(HRP-cDNA)杂交,从而使得大量HRP富集在磁珠表面。磁分离洗涤后,磁珠上特异性富集的HRP催化luminol/H2O2/PIP发生化学发光反应。采用手持式发光检测仪测定化学发光强度发现,在10-1000个HeLa细胞范围内,化学发光强度与细胞数目的对数值呈良好线性关系。将端粒酶的自放大作用与化学发光的高灵敏度相结合,检出限低至9个HeLa细胞。此外,该方法可以区分不同细胞中端粒酶活性差异,并可在血清中测定端粒酶活性。基于手持式发光检测仪和HRP催化的luminol/H2O2/PIP化学发光体系,可实现更稳定、价廉的即时检测。二、无需标记检测端粒酶活性化学发光即时检测法研究以手持式发光检测仪为检测工具,建立了简单、均相且无需标记检测端粒酶活性的化学发光即时检测法。端粒酶将多个TTAGGG重复单元逐渐添加至端粒DNA引物(TS)的末端,形成的长链DNA可以与多条短的互补DNA(cDNA)杂交。该杂交双链与双链嵌插染料SYBR Green Ⅰ、亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]混合后,在LED灯照射下产生单线态氧,将亚铁氰化钾氧化为铁氰化钾[K3Fe(CN)6]。铁氰化钾与鲁米诺反应产生很强的化学发光。在100-2000个HeLa细胞的范围内,化学发光强度与细胞数目的对数值呈良好线性关系,检出限为98个HeLa细胞。该工作首次将鲁米诺/铁氰化钾化学发光体系用于化学发光即时检测,建立了一种价廉、快速、灵敏的端粒酶活性化学发光即时检测法。
张淑琳[6](2020)在《Y型DNA功能化纳米探针在癌症诊断和治疗中的应用》文中指出癌症,又称恶性肿瘤。它是因控制细胞成长和增殖机制不正常导致的病变。癌细胞的成长不仅不受身体的控制,而且还会攻击它们周围的健康细胞甚至借助人体内的淋巴系统或者循环系统被运送到身体的其他器官。癌症的发病率一年比一年高,严重的威胁了人类生命,阻碍了社会的发展,是人存活率降低的主要原因之一,所以,现在医学临床面对的最大的难题是对其的预防和治疗。一方面,如果在其发病的初期便可正确的诊断出癌症,并能够及时采取正确的治疗方案,便可大大提高治愈率。但是,现在临床上常规的检测手段具有较低特异性和灵敏度,较难检测到肿瘤初期的发病症状,当确诊时已到中晚期,从而大大降低了癌症的治愈率。人们希望能够快速的检测出肿瘤,科研工作者在细胞水平上集中精力发现肿瘤标志物用以区分癌细胞和正常细胞。另一方面,为了增强癌症的治愈率,把大量的研究精力集中在合成新的药物,开发新的治法,现下的化学疗法存在着许多缺点,例如化疗药物对人类正常的器官拥有较强的毒性和副作用、无法区分癌细胞和正常细胞并且癌细胞会产生耐药性等,所以急需我们开发出比较容易控制药物释放的载体并靶向将药分子运送到癌细胞,减少药品对正常人体器官的毒性和副作用,大大提高了药物的治疗效果。本论文第一章介绍了端粒酶以及检测端粒酶的几种方法,纳米金,金纳米棒以及它们的应用;并且点明了此文的主要内容和新颖之处。第二章介绍了端粒酶诱导的药物释放系统,用于检测和治疗癌细胞。该系统是DNA功能化的纳米金探针,以纳米金颗粒为核心,并经过密集修饰的Y型DNA功能化分子信标构成。其中,Y型DNA分子信标由四种脱氧核糖核酸组成,包括端粒酶引物序列,修饰了FAM荧光团的DNA单链以及两种模板DNA单链。阿霉素是抗癌的药物分子,将其插入到DNA双链中,当存在端粒酶的情况下,端粒酶引物延长,修饰了FAM荧光团的DNA单链脱落并且发出荧光,同时释放阿霉素。第三章介绍了利用金纳米棒荧光探针,开发了一种基于无酶信号扩增的高灵敏度原位荧光成像和细胞内端粒酶活性检测方法。触发的模拟杂交链式反应(模拟HCR)通过氧化石墨烯(GO)表面固定荧光信号来表达。当金纳米棒位于近红外辐射时,它的的光热效应会导致细胞局部的温度快速上升,杀死癌细胞。通过将多种治疗肿瘤的方法协同到一起,大大减少了肿瘤细胞的生存率。
钟玉城[7](2019)在《新型荧光纳米传感器用于膀胱癌的可视化灵敏检测》文中提出研究背景膀胱癌(Bladder cancer,BCa)是一种十分常见的侵袭性恶性肿瘤,死亡率逐年呈上升趋势,已成为全球第九大常见恶性肿瘤。膀胱癌患者的诊断及治疗越早,其预后越好。因此,膀胱癌的早期诊断显得尤为重要。目前,膀胱镜检查仍是具有泌尿系症状患者的金标准检查方法。但膀胱镜检查是一种侵入性的检查方法,会给患者带来一定的不适,且价格昂贵,这都限制了膀胱镜检查的普及,以及应用于健康人群的筛查。相对于传统膀胱镜检测技术,研究新的无创诊断和检测方法显得尤为迫切,且能满足广泛的社会需求。端粒酶作为一种特异性极高的肿瘤标记物,在癌症早期诊断及检测中具有非常重要的潜在应用价值。故此可将端粒酶作为膀胱癌检测的重要指示物,应用于开发新的检测手段。目的(1)基于端粒酶特性,设计一种比率型荧光纳米探针并制备成检测试纸,通过检测膀胱癌患者尿液中的端粒酶活性,以实现膀胱癌的早期诊断。(2)基于端粒酶特性,设计一种新型纳米分子信标(QD-BHQ2)用于可视化监测体外或活细胞内的端粒酶活性。方法(1)端粒酶的提取:分别从Hela细胞及膀胱癌患者新鲜尿液样本中提取端粒酶。(2)端粒酶的延伸反应:将提取的端粒酶、端粒酶引物(TS primer)、dNTPs和端粒酶逆转录缓冲液(TRAP buffer)混合反应,生成端粒酶延伸产物。(3)通过锅水热法合成比率型荧光纳米探针,实现对Rox-DNA修饰的量子点(CdZnTeS QDs)的制备。(4)在端粒酶、K+和血红素(hemin)的作用下合成具有类辣根过氧化物酶活性的G-四链体-hemin,可将H2O2氧化分解为H2O及O2。(5)采用简单的水溶液法合成包含有寡核苷酸茎环、量子点荧光基团和淬灭基团的量子点纳米探针(QD-BHQ2),并用硫代磷酸修饰BHQ2-DNA发夹结构以实现CdTe:Zn2+量子点的功能化。(6)将G-四链体加入到含有一定剂量H2O2的柠檬酸盐缓冲液中反应,再加入适量Rox-DNA修饰的CdZnTeS量子点,反应后在340 nm的激发波长下检测荧光探针的荧光光谱,根据荧光强度的变化,间接实现对端粒酶活性的检测。(7)膀胱癌早期诊断试纸的制备:将滤纸浸润在含Rox-DNA修饰的CdZnTeS量子点的Tris缓冲液中,取出后室温烘干,随后将不同浓度的端粒酶溶液对应的试纸颜色制成膀胱癌早期诊断试纸的对照标准,完成诊断试纸的制备。(8)将纳米信标探针加入到端粒酶延伸反应产物中,在330nm激发波长下收集和观察荧光光谱图,根据荧光强度可间接实现端粒酶活性的检测。(9)活细胞原位成像技术:TS转染至Hela细胞后,将量子点纳米信标(QD-BHQ2)与Hela细胞共孵育,并在激发波长561nm下,使用共聚焦显微成像系统观察活体细胞内荧光情况,根据荧光情况可间接检测细胞内端粒酶的活性。结果结合端粒酶的特性,制备了一种新型量子点比率型荧光纳米探针以及一种新型量子点纳米信标。基于以上两种探针,构建了两个具有高灵敏度,并可可视化检测端粒酶的新体系。并且,基于量子点比率型荧光纳米探针,开发了一种简单通用、价格低廉、可直观视觉监测膀胱癌的早期诊断试纸。此外,量子点纳米信标(QD-BHQ2)可通过荧光成像手段实现对活细胞内端粒酶活性的检测,这对膀胱癌的诊断及治疗监测有着重要意义。结论本研究制备了两种新型纳米分子探针,并开发了一种应用于尿液端粒酶检测来实现对膀胱癌早期诊断的试纸以及可应用于可视化监测活细胞内端粒酶活性的检测体系。端粒酶活性的检测技术有着广阔的应用前景,将来有望被正式应用于各种癌症临床早期诊断方法。
李泽浩[8](2019)在《基于核酸杂交的肿瘤分子诊断体系研究》文中进行了进一步梳理肿瘤是导致人类生病死亡的第一因素,肿瘤的发生多与基因突变有关,其中95%是由单碱基突变引起的。同时有研究表明,端粒酶介导的端粒无限延长也是肿瘤发生的关键原因。基因单碱基突变和端粒酶活性已经被看作是肿瘤早期诊断生物标志物。然而肿瘤发生早期多无明显症状,使得临床诊断困难,待发现时大多已属于晚期导致治愈率极低。因此,对肿瘤发生相关分子进行检测在肿瘤的早期诊断以及治疗上有着重要的意义。本研究通过核酸非稳态杂交,阳离子共轭聚合物FRET以及距离依赖性石墨烯介导能量转移等手段,建立了三种新型的核酸及蛋白质构象检测方法,对肿瘤相关酶的活性及单碱基突变基因进行了高选择性检测。首先,由于端粒的延长与肿瘤的发生密切相关,因此开发一种快速且准确的端粒酶检测方法对于疾病诊断至关重要。目前,基于扩增的方法对体内外端粒酶活性的检测已经有了广泛研究。然而这些方法通常具有重复性差和背景干扰强等缺点,导致它们很难应用于真实样品测定。在这部分研究中,我们利用全内反射荧光显微镜基于核酸随机杂交建立了一种新型无扩增单分子成像方法用于体外端粒酶活性检测。采用荧光标记短链DNA探针检测真实目标,二者随机动态结合会产生与背景噪声完全不同的动力学特征信号,从而使得我们能够在单分子水平上对端粒酶产物进行无背景测定。这种无背景测定使得检测限可以低至0.5 fM,并且对于端粒酶产物的检测范围可以达到0.5-500fM。在实际样品测定中,该方法仅利用10个肿瘤细胞就可实现端粒酶活性的高效检测。此外,将此方法拓展成多重随机结合检测法,首次对端粒酶产物长度的分布进行了测定,这有助于深入了解端粒酶催化机理的研究。接下来,以DNA杂交探针为工具的核酸检测及成像方法在基因突变检测领域表现出了很大的潜力,但是其对于单碱基突变的选择性很差。因此,根据前一部分研究发现的短链DNA的特异性杂交以及阳离子共轭聚合物(CCP)信号放大的特点,开发了一种有效且简单的单碱基突变(SNM)高选择性检测和原位成像的方法。对仅存在由单碱基突变引起差异的核酸样品进行了高效区分,可以灵敏的检测出丰度(样品中突变基因比例)低至0.1%的SNM。单分子荧光共振能量转移(smFRET)研究表明,CCP的存在可以增强短链DNA的杂交稳定性,并且对于完全匹配的双链体和存在错配的双链体的增强程度不同,这也是该方法单碱基选择性高的原因。同时CCP还可以保护DNA探针不被核酸酶水解,并且由于探针设计简单,CCP亮度稳定,该方法在固定细胞中实现了高选择性mRNA原位荧光成像。细胞成像实验显示,具有BRAF V600E点突变的黑色素瘤细胞系A375表现出比未被报道过在此位点有突变的肝癌细胞系HepG2更高的FRET效率。这种方法是一种基于DNA杂交探针的新方法,其可能在DNA传感和细胞内成像领域得到广泛应用。最后,蛋白质的详细结构信息是理解其功能的基础,对于疾病诊断和药物开发至关重要。目前,许多蛋白质的原子结构已通过X射线晶体学和低温电子显微镜(cryo-EM)得到了解析。但是这些强大的结构生物学技术需要精密昂贵的仪器,复杂的样品制备和数据分析的支撑,难以用于大批量样品的分析。因此在这部分工作中,利用不同长度的DNA链作为荧光分子载体固定至石墨烯表面,使荧光分子与石墨烯表面具有不同的距离。依据荧光被淬灭情况,量化石墨烯荧光淬灭效率与距离的关系,绘制关系曲线,以此建立一种“纳米标尺”。同时使用trisNTA作为蛋白质捕获部分建立功能性石墨烯基脂质层,将蛋白质固定至石墨烯上。再将此标尺应用于蛋白质复合物轴定向信息的检测。成功检测出Ypt7蛋白在其影响因子Monl-Cczl作用下发生了 2.1 nm的构象变化。首次通过实验对石墨烯荧光淬灭效率与距离的关系进行了定量,该纳米标尺可以应用于多种生物大分子结构变化的检测。综上所述,本研究建立的三种新型的肿瘤分子诊断检测方法均具有操作简单、检测快速、成本低廉、特异性高和灵敏度高等优点,并且具有良好的临床应用潜力。
史璐[9](2019)在《灵敏检测microRNA的气压型即时检测法研究》文中提出microRNA(miRNA)是一类长约为22个核苷酸的内源性非编码小分子单链RNA,普遍存在于真核细胞中。miRNA可以调控超过50%人类编码基因的活性,在生物发育、新陈代谢、细胞分化、凋亡和增殖等生物过程中发挥着至关重要的调控作用。作为疾病诊断和临床预测的一种潜在靶标,现有的检测方法大部分是使用常规的分析仪器对miRNA实现灵敏检测。然而,昂贵的实验设备和需要专业人员操作无法满足miRNA即时检测(point-of-care testing,POCT)的需求。即时检测是指采用便携设备,在采样现场,无需专业技术人员进行检测的技术。发展简单快速、灵敏可靠的检测miRNA的即时检测方法是非常有意义的。气压是一个常见的物理量,便携式气压计使用简单方便,无需专业人员即可操作。因此,以气压变化作为输出信号的生物分析法非常有利于发展成新型即时检测法。基于此,本论文建立了两种检测miRNA的气压型即时检测新方法,旨在实现对miRNA简单、快速、灵敏、可靠检测。本文的主要研究内容可总结为以下两方面:一、基于链替代信号放大灵敏检测miRNA的气压型即时检测法以便携式气压计作为检测工具,建立了一种高效、快速、灵敏检测microRNA21(miR-21)的即时检测法。发夹探针H1和H2分别修饰在磁珠(MBs)和铂纳米颗粒(PtNPs)表面,形成MBs-Hl和PtNPs-H2复合物。当miR-21存在时,DNA H1和H2之间的循环链替代反应(strand displacement reaction,SDR)被触发,会持续形成MBs-H1/PtNPs-H2复合物,使得很多PtNPs富集在MBs表面。将MBs-H1/PtNPs-H2复合物加入过氧化氢溶液中,PtNPs可以催化H2O2分解产生O2,在密闭的96孔板小孔里能产生很大的气压。根据便携式数显气压计测定气压值,可定量检测miR-21。气压值与miR-21浓度的对数值在10 fM至10 pM范围内具有良好的线性关系,检出限达到7.6 fM。设计使用具有分子识别高特异性的发夹探针和磁分离洗涤确保了检测的高特异性和可靠性,单碱基突变miR-21与目标miR-21区分明显。血清样品中的miR-21也可实现灵敏检测。该方法具有简单快速、可靠、超灵敏的特点,对miRNA即时检测发展具有重要的理论和实践意义。二、miRNA多组分同时检测的气压型即时检测法与单一生物标志物检测相比,生物标志物多组分同时检测不但可以提高疾病诊断的准确性,而且在简化分析程序、提高检测效率、降低成本等方面具有优势。发展同时检测多种生物标志物的方法,对于癌症早期诊断具有重要意义。基于此,以便携式气压计为检测工具,利用多通道纸芯片分区固定miRNA的捕获探针,结合环炉洗涤简化分离洗涤,建立了多种miRNAs同时检测的气压型即时检测法。首先,在纸芯片的不同区域固定与肺癌相关的4种miRNAs的捕获探针,当miRNAs存在时,捕获探针与miRNAs的一部分通过碱基互补配对进行杂交反应,同时标记有PtNPs的cDNA(PtNPs-cDNA)与miRNAs的另一部分也进行互补配对,形成稳定的“三明治”结构,这样使得纸芯片表面富集大量的PtNPs。然后,通过环炉洗涤同时清洗未进行反应的样品,以避免非特异性吸附。最后将不同区域的纸芯片剪切后加入过氧化氢溶液中,PtNPs可催化H2O2产生大量O2。根据气压值的变化可同时检测多种miRNAs。使用环炉洗涤大大简化了分离洗涤操作,实现了多通道同时洗涤,简单快速。该方法为同时检测miRNAs提供了一种简便、新颖的气压型即时检测法。
严利文[10](2016)在《细胞内端粒酶活性的原位成像》文中认为端粒酶(Telomerase)由于其在肿瘤细胞中的过度表达,使其成为对癌症的早期诊断、监测及治疗有重要意义的目标检测物。从上世纪70年代起,针对端粒酶的研究就已经有了初步的进展,至今为止,在端粒酶的生物作用机制以及监测领域的科学研究依然是科学家们探究的热点。但是传统方法对于端粒酶活性的检测大多局限于对于细胞提取液中的端粒酶进行分析,原位检测端粒酶的研究方法又在某种程度上存在着缺乏信号放大方法及信号过小这样的弱点。针对当前在原位放大细胞内端粒酶信号这一科研领域的空白,核酸放大技术被引入到细胞内端粒酶的原位分析中。利用脂质体的高转染效率、低毒性等优点,将核酸放大系统引入活细胞中进行成像分析。本论文构建了基于Catalyzed Hairpin Assembly(CHA)级联放大系统对细胞内端粒酶活性进行信号放大成像。同时,由于多孔硅球的高负载能力以及其良好的生物相容性,本文同时构建了一个以多孔硅球为载体,用于检测端粒酶延长端粒长度的荧光信号标尺,可以被用于研究端粒酶的生物功能。具体工作如下所示:1、级联放大自组装方法用于细胞内端粒酶活性成像设计了一种用于细胞内端粒酶活性荧光检测的级联放大检测方法。该方法通过使用一个传递者DNA(transmitter/T),将端粒酶响应的引物延长反应与CHA信号放大系统进行串联,从而实现细胞内端粒酶活性信号的放大。相比于现有的这些1:1产生信号的端粒酶原位检测方法,本方案可以通过对传递者DNA的循环使用,获得1:n的荧光信号放大。该核酸放大系统被包裹在脂质体中,并过滤成粒径在100~200 nm的脂质体小球,充分的利用了脂质体在转染过程中良好的生物相容性,生物试剂转染的低毒性以及高渗透性。当探针进入端粒酶过表达的肿瘤细胞之后,启动子探针HPT就会在端粒酶及底物dNTPs的作用下被延长进而释放出传递者DNA(transmitter/T),传递者DNA又会成为亚稳态DNA(H1、H2)反应的催化剂,使得H1-H2复合物通过T的催化不断地形成,去打开原本荧光已经被猝灭的R-QF的荧光,并最终形成荧光“开”的信号传导系统。此时当以495nm的激光照射细胞,就能对细胞内的端粒酶活性进行特异性,灵敏的荧光信号放大成像。最终达到用催化放大的方法原位示踪端粒酶活性的目的。2、端粒酶响应的DNA纳米粒子探针用于细胞内端粒酶延长尺度的检测设计了一个基于多孔硅球为载体,检测细胞内端粒酶延长端粒长度的信号标尺(Ruler)。实验的目标是利用叠色法原理,实现端粒酶延长端粒长度的原位可视化检测。该方案通过在纳米粒子表面修饰三种不同环径的发卡DNA探针,形成对端粒酶延长端粒酶引物(TS)产物的不同尺度进行区分。由于不同环径的发卡DNA探针可以被不同延长程度的延长产物序列所打开。当端粒酶将TS引物延长1个端粒时,只有环径最小的发卡DNA能被打开;而当TS引物延长到多个端粒时,则更大的发卡荧光被打开。最后,利用叠色法,将荧光结果进行叠加,即可测得端粒酶延长TS引物的尺度,因此把这个DNA修饰的纳米探针称作是端粒酶延长程度标尺。方案在纳米粒子载体中修饰了荧光素,当修饰有发卡DNA的纳米粒子进入细胞后,即可以载体内部所产生的荧光作为内标,对发卡DNA所产生的荧光信号进行定量,并最终实现端粒酶延长尺度的微观可视化检测。通过调整反应条件,设计的基于纳米粒子作为载体的特异性测量细胞内端粒酶延长尺度的探针有望在研究端粒酶微观生物性质方面取得重要进展。
二、原位检测法在端粒酶研究中的运用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、原位检测法在端粒酶研究中的运用(论文提纲范文)
(1)端粒酶活性检测研究进展(论文提纲范文)
1 端粒酶活性检测方法 |
1.1 化学反应发光法 |
1.2 电化学法 |
1.2.1 单信号电化学法 |
1.2.2 双信号电化学法 |
1.3 荧光分析法 |
1.3.1 传统荧光染料 |
1.3.2 聚集诱导发光荧光探针 |
1.4 端粒酶可视化检测 |
1.4.1 比色分析法 |
1.4.2 联合设备检测 |
1.5 其它检测方法 |
2 结论与展望 |
(2)动态响应型DNA四面体探针设计及其用于活细胞内端粒酶原位分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 端粒及端粒酶概述 |
1.1.1 端粒 |
1.1.2 端粒酶 |
1.2 端粒酶研究意义 |
1.2.1 端粒酶与癌症的关系 |
1.2.2 端粒酶与组织衰竭疾病 |
1.2.3 端粒酶与皮肤病 |
1.3 端粒酶的检测方法 |
1.3.1 传统的检测方法 |
1.3.2 新型的生物传感检测方法 |
1.4 四面体DNA纳米结构及其应用 |
1.4.1 四面体DNA纳米结构 |
1.4.2 四面体DNA纳米结构的应用 |
1.5 本论文的研究目的和研究内容 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 研究内容 |
参考文献 |
第二章 顺次点亮型DNA四面体探针用于分析活细胞中的端粒酶活性 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂和参数 |
2.2.2 仪器 |
2.3 实验步骤 |
2.3.1 顺次点亮型DNA四面体探针(SLMN)的制备 |
2.3.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳实验分析 |
2.3.3 细胞培养 |
2.3.4 细胞提取物中端粒酶活性的检测 |
2.3.5 细胞毒性分析 |
2.3.6 端粒酶活性的原位成像 |
2.3.7 测定细胞内端粒酶延长的产物长度分布 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 SLMN合成的表征 |
2.4.2 实验可行性研究 |
2.4.3 产物组成分析 |
2.4.4 灵敏性分析 |
2.4.5 特异性分析 |
2.4.6 细胞毒性分析 |
2.4.7 细胞成像 |
2.4.8 细胞内端粒酶延长的产物长度分布 |
2.5 结论 |
参考文献 |
第三章 组件分离对接型DNA四面体探针用于成像肿瘤细胞中的端粒酶活性 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂和参数 |
3.2.2 仪器 |
3.3 实验步骤 |
3.3.1 DTDA的制备 |
3.3.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳 |
3.3.3 细胞培养 |
3.3.4 细胞提取物中端粒酶活性的检测 |
3.3.5 细胞毒性分析 |
3.3.6 端粒酶活性的原位成像 |
3.3.7 流式细胞术实验 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 DTDA的序列优化及合成表征 |
3.4.2 DTDA的可行性研究 |
3.4.3 灵敏性分析 |
3.4.4 特异性分析 |
3.4.5 细胞毒性分析 |
3.4.6 细胞成像 |
3.4.7 流式细胞术分析 |
3.5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
硕士期间发表论文 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(3)多孔纳米复合材料的构建及其在生物分子检测中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 多孔纳米复合材料 |
1.1.1 基于金纳米笼的复合材料 |
1.1.2 基于金属有机骨架的复合材料 |
1.1.3 基于介孔二氧化硅的复合材料 |
1.1.4 其他多孔纳米复合材料 |
1.2 荧光及荧光检测技术 |
1.2.1 荧光纳米探针 |
1.2.2 荧光信号放大技术 |
1.3 肿瘤生物标志物 |
1.3.1 端粒酶 |
1.3.2 MicroRNAs |
1.4 本课题的立题依据及研究内容 |
第二章 基于金纳米笼的可控释放荧光探针并用于端粒酶活性的检测 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验设备 |
2.2.3 溶液的配制 |
2.2.4 金纳米笼的合成 |
2.2.5 可控释放荧光探针的构建 |
2.2.6 端粒酶的体外检测 |
2.2.7 可控释放探针的稳定性测试 |
2.2.8 MTT细胞毒性测试 |
2.2.9 端粒酶的原位荧光成像 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 可控释放荧光探针的设计和实验原理 |
2.3.2 可控释放荧光探针的合成和表征 |
2.3.3 可控释放荧光探针检测端粒酶活性的可行性分析 |
2.3.4 实验条件优化 |
2.3.5 可控释放荧光探针对端粒酶活性的线性检测 |
2.3.6 荧光探针的稳定性测试 |
2.3.7 生物相容性和细胞内端粒酶的原位荧光成像 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于金属有机骨架的多功能纳米生物传感器用于细胞内miRNA-122的增强荧光成像和肿瘤细胞的协同化学-光热治疗 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验设备 |
3.2.3 PDA/DOX/ZIF-8的制备 |
3.2.4 AuNCs@ssDNA的修饰过程 |
3.2.5 阿霉素释放效率测试 |
3.2.6 miRNA-122的体外检测 |
3.2.7 荧光成像实验 |
3.2.8 细胞毒性和光热性能测试 |
3.2.9 流式细胞术评估治疗水平 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 多功能PDA涂层MOFs生物传感器的构建和表征 |
3.3.2 多功能PDA涂层MOFs生物传感器的原理及可行性验证 |
3.3.3 对目标物的线性检测 |
3.3.4 多功能PDA涂层MOFs生物传感器的选择性和稳定性 |
3.3.5 活细胞内miRNA-122的荧光成像 |
3.3.6 化学-光热协同治疗的体外应用 |
3.4 本章小结 |
第四章 负载金纳米团簇的MOFs用于miRNA-21的比率型荧光检测 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验设备 |
4.2.3 UiO-66-NH2的制备 |
4.2.4 AuNCs@UiO-66-NH_2的制备 |
4.2.5 比率型荧光探针的修饰过程 |
4.2.6 mi RNA-21 的体外检测 |
4.2.7 MTT细胞毒性实验 |
4.2.8 细胞成像实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 比率型荧光探针的设计和检测原理 |
4.3.2 比率型荧光探针的构建和表征 |
4.3.3 可行性验证 |
4.3.4 实验条件优化 |
4.3.5 对目标物的线性检测 |
4.3.6 选择性实验 |
4.3.7 活细胞内miRNA-21的荧光成像 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的学术论文目录 |
(4)DNA纳米结构的构建及其在肿瘤标志物成像分析中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 选题依据 |
1.1 研究意义 |
1.2 研究现状及不足 |
1.2.1 常见的肿瘤标志物及检测方法 |
1.2.2 肿瘤标志物的胞内原位成像 |
1.2.3 DNA纳米结构及其在肿瘤标志物成像分析中的应用 |
1.2.4 DNA纳米结构在药物递送及肿瘤治疗中的应用 |
1.2.5 存在的主要问题 |
1.3 本研究的目标、内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究方案及技术路线 |
第2章 基于DNA四面体上的CHA循环实现两种miRNA的精准成像 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 仪器 |
2.2.2 材料 |
2.2.3 实验方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 实验原理 |
2.3.2 DNA四面体的合成表征 |
2.3.3 DTFH合成表征 |
2.3.4 CHA循环验证 |
2.3.5 可行性验证 |
2.3.6 实验条件的优化 |
2.3.7 mi R-21/155 检测的线性和选择性 |
2.3.8 四面体内CHA 循环与游离CHA 循环对比 |
2.3.9 DTFH的生物相容性实验 |
2.3.10 DTFH的核酸酶稳定性实验 |
2.3.11 DTFH的细胞成像实验 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于DNA纳米片的AND逻辑门用于两种miRNA的原位成像 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 仪器 |
3.2.2 材料 |
3.2.3 实验内容 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 DNA纳米片的合成表征 |
3.3.2 基于纳米片的级联长程能量转移的构建 |
3.3.3 级联能量转移效率的计算 |
3.3.4 染料分子之间距离的调整 |
3.3.5 供受体数量对能量转移效率的影响 |
3.3.6 级联长程能量转移的应用 |
3.4 本章小结 |
第4章 核仁素靶向及端粒酶响应DNA纳米管实现肿瘤精准诊疗 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 仪器 |
4.2.2 材料 |
4.2.3 实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 RTA-DNA偶联物的制备及表征 |
4.3.2 AS1411/nanotube/RTA的制备及表征 |
4.3.3 端粒酶响应的纳米管的打开 |
4.3.4 核仁素的核酸适配体介导的精准靶向 |
4.3.5 DNA纳米管的核酸酶稳定性 |
4.3.6 活细胞内端粒酶响应的FRET成像 |
4.3.7 活细胞内RTA的可控释放 |
4.3.8 细胞毒性实验 |
4.3.9 荷瘤小鼠的抗肿瘤验证 |
4.4 本章小结 |
第5章 全文总结及展望 |
5.1 总结 |
5.2 论文创新点 |
5.3 展望 |
5.3.1 构建多种肿瘤标志物的联合成像分析方法 |
5.3.2 开发多模式的协同肿瘤治疗方法 |
参考文献 |
缩写符号对照表 |
攻读博士学位期间科研成果 |
致谢 |
(5)端粒酶活性化学发光即时检测法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 即时检测法 |
1.1.1 可视化即时检测法 |
1.1.2 基于气压变化的即时检测法 |
1.1.3 基于血糖变化的即时检测法 |
1.1.4 基于化学发光的即时检测法 |
1.1.5 基于重量变化的即时检测法 |
1.1.6 基于温度变化的即时检测法 |
1.2 端粒酶活性检测进展 |
1.2.1 端粒重复序列扩增法 |
1.2.2 电化学法 |
1.2.3 表面增强拉曼法 |
1.2.4 荧光法 |
1.2.5 比色法 |
1.2.6 即时检测法 |
1.3 本研究课题目的及意义 |
第2章 灵敏检测端粒酶活性化学发光即时检测法研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂和仪器 |
2.2.2 实验步骤 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 实验原理及验证 |
2.3.2 重复性考察 |
2.3.3 条件优化 |
2.3.4 灵敏度考察 |
2.3.5 不同种类细胞中端粒酶活性检测 |
2.3.6 选择性考察 |
2.3.7 血清样品中端粒酶活性测定 |
2.4 小结 |
第3章 无需标记检测端粒酶活性化学发光即时检测法研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂和仪器 |
3.2.2 实验步骤 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 实验原理及验证 |
3.3.2 发光性能和机理考察 |
3.3.3 条件优化 |
3.3.4 灵敏度考察 |
3.3.5 不同种类细胞中端粒酶活性检测 |
3.3.6 选择性考察 |
3.3.7 血清样品中端粒酶活性测定 |
3.4 小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间研究成果 |
(6)Y型DNA功能化纳米探针在癌症诊断和治疗中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1. 端粒与端粒酶的介绍 |
1.1. 人端粒酶的基本生化特性 |
1.2. 端粒酶与癌症 |
1.3. 端粒酶的检测 |
2. 纳米金的介绍 |
2.1. 纳米金的制备 |
3. 金纳米棒的介绍 |
3.1. 金纳米棒的制备 |
4. 金纳米粒子的生物医学应用 |
4.1. 体外测定 |
4.2. 细胞和体模成像 |
4.3. 体内成像 |
4.4. 药物运送 |
4.5. DNA修饰的纳米金生物传感器 |
4.6. 金纳米颗粒用于定点光热应用 |
4.7. 纳米技术对生物诊断的影响 |
5. 本论文的研究背景及创新点 |
第二章 一种具有特异性识别端粒酶和释放阿霉素功能的Y型DNA功能化纳米金探针在癌症诊断和治疗中的应用 |
1. 引言 |
2. 实验部分 |
2.1. 实验试剂及仪器 |
2.2. 实验过程 |
3. 结果与讨论 |
4. 小结 |
第三章 一种DNA功能化载药金纳米棒和氧化石墨烯探针通过无酶信号扩增与热敏效应对癌细胞进行诊断治疗 |
1. 引言 |
2. 实验部分 |
2.1. 实验试剂与仪器 |
2.2. 实验过程 |
3. 结果与讨论 |
4. 小结 |
第四章 总结与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论着 |
致谢 |
(7)新型荧光纳米传感器用于膀胱癌的可视化灵敏检测(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 膀胱癌概述 |
1.2 端粒酶概述 |
1.3 端粒酶检测方法概述 |
1.4 比率型纳米荧光探针概述 |
1.5 分子信标概述 |
1.6 本课题研究内容 |
第二章 高灵敏度比色荧光试纸传感器用于膀胱癌的尿液检测 |
2.1 实验材料与方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.1.1 主要的实验试剂 |
2.1.1.2 主要的实验耗材和仪器设备 |
2.1.1.3 端粒酶引物(TS)序列 |
2.1.1.4 Hela细胞系 |
2.1.2 实验方法 |
2.1.2.1 细胞复苏 |
2.1.2.2 细胞传代 |
2.1.2.3 细胞冻存 |
2.1.2.4 细胞培养中的无菌操作技术及注意事项 |
2.2.2.5 新鲜膀胱癌尿液样本的收集 |
2.1.2.6 新鲜尿液端粒酶的提取 |
2.1.2.7 Hela细胞端粒酶的提取 |
2.1.2.8 新型量子点比率型荧光纳米探针的制备 |
2.1.2.9 量子点比率型荧光纳米探针用于H2O2 的检测 |
2.1.2.10 端粒酶的延伸反应及G-四链体的形成 |
2.1.2.11 基于量子点比率型荧光纳米探针,高灵敏、可视化端粒酶检测体系的构建 |
2.1.2.12 膀胱癌早期诊断试纸的制备及对照标准测定 |
2.1.2.13 膀胱癌早期诊断试纸的临床应用 |
2.2 实验结果 |
2.2.1 基于比率型荧光纳米探针端粒酶检测示意图 |
2.2.2 比率型荧光纳米探针(Rox-DNA-CdZnTeS QDs)的表征 |
2.2.3 比率型荧光纳米探针与目标底物的验证 |
2.2.4 端粒酶的定量比值检测 |
2.2.5 比率型荧光纳米探针的临床应用 |
2.2.6 端粒酶的可视化检测 |
2.2.7 基于比率型荧光纳米探针尿液端粒酶检测试纸的制备 |
2.3 讨论 |
第三章 基于DNA功能化量子点的新型纳米信标用于膀胱癌的选择性灵敏分析 |
3.1 实验材料与方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.1.1 主要的实验试剂 |
3.1.1.2 主要的实验耗材和仪器设备 |
3.1.1.3 实验中所用的寡核苷酸序列 |
3.1.1.4 Hela细胞系 |
3.1.2 实验方法 |
3.1.2.1 细胞复苏 |
3.1.2.2 细胞传代 |
3.1.2.3 细胞冻存 |
3.1.2.4 细胞培养中的无菌操作技术及注意事项 |
3.1.2.5 新鲜膀胱癌尿液样本的收集 |
3.1.2.6 新鲜尿液端粒酶的提取 |
3.1.2.7 Hela细胞端粒酶的提取 |
3.1.2.8 QD-BHQ2量子点纳米信标的制备 |
3.1.2.9 端粒酶延伸反应 |
3.1.2.10 QD-BHQ2量子点纳米信标检测端粒酶活性 |
3.1.2.11 活细胞原位成像 |
3.1.2.12 MTS法测定QD-BHQ2量子点纳米信标的细胞毒性 |
3.2 实验结果 |
3.2.1 基于量子点纳米信标QD-BHQ2端粒酶检测示意图 |
3.2.2 QD-BHQ2量子点纳米信标的表征 |
3.2.3 QD-BHQ2量子点纳米信标用于端粒酶体外检测 |
3.2.4 QD-BHQ2量子点纳米信标用于端粒酶临床检测 |
3.2.5 QD-BHQ2量子点纳米信标用于端粒酶的细胞内检测 |
3.3 讨论 |
第四章 结论与展望 |
参考文献 |
附录 课题综述 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
(8)基于核酸杂交的肿瘤分子诊断体系研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 肿瘤诊断 |
1.1.1 引言 |
1.1.2 肿瘤的诊断及治疗 |
1.1.2.1 病理学检查 |
1.1.2.2 影像学检查 |
1.1.2.3 生物标志物检查 |
1.1.2.4 肿瘤治疗 |
1.2 肿瘤相关基因突变 |
1.2.1 基因突变与疾病 |
1.2.2 基因突变检测 |
1.2.2.1 第一代测序法(Sanger测序) |
1.2.2.2 新型测序法 |
1.2.2.3 PCR检测法 |
1.2.2.4 其他检测法 |
1.3 共轭聚合物 |
1.3.1 共轭聚合物概述 |
1.3.2 共轭聚合物的应用 |
1.3.2.1 共轭聚合物用于化学传感 |
1.3.2.2 共轭聚合物用于疾病诊断 |
1.3.2.3 共轭聚合物用于生物传感 |
1.3.2.4 共轭聚合物用于荧光及光声成像 |
1.4 石墨烯概述 |
1.4.1 石墨烯的制备 |
1.4.2 石墨烯的应用 |
1.4.2.1 石墨烯在复合材料方面的应用 |
1.4.2.2 石墨烯在产能和储能方面的应用 |
1.4.2.3 石墨烯在生物医药方面的应用 |
1.5 论文设计思路及研究内容 |
1.5.1 论文设计思路 |
1.5.2 论文研究内容 |
第二章 基于核酸非稳态杂交的端粒酶活性研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 主要原料和试剂 |
2.2.2 片基制备 |
2.2.3 细胞培养和端粒酶提取 |
2.2.3.1 细胞培养 |
2.2.3.2 细胞计数 |
2.2.3.3 端粒酶提取 |
2.2.4 端粒酶底物扩增 |
2.2.5 端粒酶的单分子检测 |
2.2.6 单分子荧光数据分析 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 单分子随机结合分析 |
2.3.2 随机单分子结合反应条件的优化 |
2.3.3 癌细胞的端粒酶活性检测 |
2.3.4 端粒酶反应产物长度分布研究 |
2.4 小结 |
第三章 基于阳离子共轭聚合物的单核苷酸突变研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 主要原料和试剂 |
3.2.2 OFBT的合成 |
3.2.2.1 OFBT中间体1的合成 |
3.2.2.2 OFBT中间体2的合成 |
3.2.2.3 OFBT中间体3的合成 |
3.2.2.4 OFBT的合成 |
3.2.3 利用OFBT进行体外DNA检测 |
3.2.4 单分子FRET检测DNA杂交特性 |
3.2.5 细胞内mRNA荧光原位成像检测 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 基于核酸杂交的单碱基突变检测 |
3.3.2 基于阳离子共轭聚合物FRET的单碱基突变检测 |
3.3.2.1 检测方法设计 |
3.3.2.2 检测方法验证 |
3.3.2.3 检测条件优化 |
3.3.3 基于OFBT单分子荧光共振能量转移(smFRET)的单碱基突变检测 |
3.3.4 细胞中mRNA单碱基突变检测及荧光原位成像 |
3.4 小结 |
第四章 基于石墨烯介导能量转移的蛋白质结构动力学研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 主要原料和试剂 |
4.2.2 用于反射干涉光谱-全内反射荧光光谱(RIfs-TIRFs)检测的片基制备 |
4.2.2.1 玻璃片基制备 |
4.2.2.2 石墨烯片基制备 |
4.2.3 用于荧光共聚焦显微镜检测的片基制备 |
4.2.4 OEG_7-Tris-NTA的合成 |
4.2.5 磷脂的制备 |
4.2.6 RIfs-TIRFs检测石墨烯对荧光强度的影响 |
4.2.6.1 DNA作为信号分子的检测 |
4.2.6.2 蛋白质作为信号分子的检测 |
4.2.7 荧光共聚焦显微镜检测石墨烯对荧光寿命的影响 |
4.2.7.1 DNA作为信号分子的检测 |
4.2.7.2 蛋白质作为信号分子的检测 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 石墨烯距离依赖性荧光淬灭纳米标尺的建立 |
4.3.1.1 基于荧光强度的石墨烯荧光淬灭效率测定 |
4.3.1.2 基于荧光寿命的石墨烯荧光淬灭效率测定 |
4.3.2 荧光动态变化检测 |
4.3.3 蛋白质构象变化检测 |
4.4 小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
发表的学术论文及研究成果 |
作者和导师简介 |
附件 |
(9)灵敏检测microRNA的气压型即时检测法研究(论文提纲范文)
英汉缩略词名词对照 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 miRNA概述 |
1.1.1 miRNA的定义 |
1.1.2 miRNA的形成及生物功能 |
1.1.3 miRNA的作用方式 |
1.1.4 miRNA与疾病 |
1.2 miRNA检测 |
1.2.1 检测miRNA的意义 |
1.2.2 miRNA检测研究方法 |
1.3 即时检测 |
1.3.1 即时检测概述 |
1.3.2 血糖型即时检测法 |
1.3.3 可视化即时检测法 |
1.3.4 pH型即时检测法 |
1.3.5 气压型即时检测法 |
1.4 本课题研究内容及意义 |
第2章 基于链替代信号放大灵敏检测miRNA的气压型即时检测法 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂和仪器 |
2.2.2 实验步骤 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 实验原理 |
2.3.2 铂纳米颗粒的表征 |
2.3.3 原理验证 |
2.3.4 条件优化 |
2.3.5 实验稳定性和重现性考察 |
2.3.6 灵敏度考察 |
2.3.7 选择性考察 |
2.3.8 不同细胞考察 |
2.3.9 血清样品考察 |
2.4 小结 |
第3章 miRNA多组分同时检测的气压型即时检测法 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂和仪器 |
3.2.2 实验步骤 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 实验原理 |
3.3.2 铂纳米颗粒的表征 |
3.3.3 原理验证 |
3.3.4 条件优化 |
3.3.5 灵敏度测定 |
3.3.6 选择性考察 |
3.4 小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间研究成果 |
(10)细胞内端粒酶活性的原位成像(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
本论文的主要创新点 |
第一章 绪言 |
1.1 端粒酶的生物功能 |
1.2 传统方法对端粒酶的检测 |
1.2.1 TRAP检测法 |
1.2.2 直接检测法 |
1.2.2.1 光学检测法 |
1.2.2.2 电化学检测法 |
1.2.2.3 阵列和生物传感器芯片 |
1.2.2.4 基于纳米粒子的检测方法 |
1.2.2.5 ECL检测 |
1.3 原位检测细胞内端粒酶的方法 |
1.4 核酸信号放大技术 |
1.4.1 核酸发卡自组装 |
1.4.2 DNA折纸信号放大 |
1.4.3 链置换级联信号放大 |
1.4.4 变构触发级联链置换扩增 |
1.5 细胞内的核酸信号放大技术 |
1.5.1 梯级杂交反应构建细胞内信号放大策略 |
1.5.2 酶级联反应构建细胞内信号放大回路 |
1.5.3 杂交链反应构建细胞内信号放大方案 |
1.6 选题意义及研究内容 |
参考文献 |
第二章 级联放大自组装方法用于细胞内端粒酶活性成像 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 材料和试剂 |
2.2.2 仪器设备 |
2.2.3 细胞培养和处理 |
2.2.4 细胞中端粒酶的提取 |
2.2.5 脂质体探针的合成 |
2.2.6 凝胶电泳实验 |
2.2.7 细胞提取液中端粒酶活性的检测 |
2.2.8 荧光共聚焦成像 |
2.2.9 荧光共定位实验 |
2.2.10 流式细胞实验 |
2.2.11 细胞加药实验 |
2.2.12 验证纳米探针的特异性 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 方案设计 |
2.3.2 脂质体纳米探针合成的表征 |
2.3.3 CHA反应的可行性验证 |
2.3.4 探针浓度优化 |
2.3.5 反应时间优化 |
2.3.6 体外荧光检测 |
2.3.7 细胞提取液中端粒酶活性的检测 |
2.3.8 细胞内端粒酶活性的原位成像 |
2.3.9 MSN探针对活细胞内端粒酶的特异性识别 |
2.3.10 细胞内端粒酶活性的共定位成像 |
2.3.11 流式细胞分析 |
2.3.12 CHA探针的放大效率 |
2.3.13 药物作用后HeLa细胞中端粒酶活性的监测 |
2.4 结论 |
参考文献 |
第三章 端粒酶响应的DNA纳米粒子探针用于细胞内端粒酶延长产物尺度的检测 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 材料和试剂 |
3.2.2 仪器设备 |
3.2.3 细胞培养和处理 |
3.2.4 细胞中端粒酶的提取 |
3.2.5 DNA- MSN的制备 |
3.2.6 凝胶电泳实验 |
3.2.7 不同引物延长序列打开不同发卡探针荧光的规律探究 |
3.2.8 细胞提取液中端粒酶活性的检测 |
3.2.9 DNA-MSN的叠色法共聚焦荧光成像 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 方案设计 |
3.3.2 MSN探针合成的表征 |
3.3.3 PAGE验证探针稳定性 |
3.3.4 S0~S3探针的信噪比 |
3.3.5 HeLa细胞端粒酶提取液与S0~S3探针共温育后的荧光释放信号 |
3.3.6 HeLa细胞与S0~S3探针共温育后的共聚焦成像 |
3.3.7 HeLa细胞与DNA-MSN探针共温育后的共聚焦成像 |
3.4 结论 |
3.5 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
四、原位检测法在端粒酶研究中的运用(论文参考文献)
- [1]端粒酶活性检测研究进展[J]. 郭玥,吴霞,夏帆,娄筱叮. 分析测试学报, 2021
- [2]动态响应型DNA四面体探针设计及其用于活细胞内端粒酶原位分析研究[D]. 张芮源. 山东大学, 2021(12)
- [3]多孔纳米复合材料的构建及其在生物分子检测中的应用[D]. 唐凯. 青岛科技大学, 2021(01)
- [4]DNA纳米结构的构建及其在肿瘤标志物成像分析中的应用[D]. 李春宏. 西南大学, 2021
- [5]端粒酶活性化学发光即时检测法研究[D]. 祝金蕊. 陕西师范大学, 2020
- [6]Y型DNA功能化纳米探针在癌症诊断和治疗中的应用[D]. 张淑琳. 山东师范大学, 2020(08)
- [7]新型荧光纳米传感器用于膀胱癌的可视化灵敏检测[D]. 钟玉城. 深圳大学, 2019(09)
- [8]基于核酸杂交的肿瘤分子诊断体系研究[D]. 李泽浩. 北京化工大学, 2019(06)
- [9]灵敏检测microRNA的气压型即时检测法研究[D]. 史璐. 陕西师范大学, 2019(06)
- [10]细胞内端粒酶活性的原位成像[D]. 严利文. 南京大学, 2016(05)