基于链置换信号放大的荧光适配体传感器及生物样本中三磷酸腺苷的定量分析

论文摘要

三磷酸腺苷（adenosine triphosphate,ATP）是生物体内化学能量的主要载体,也是大多数生物体酶活动的重要基质,在抗心律失常、扩张微血管、保护心肌和神经信号方面发挥着重要的作用。体内ATP的异常水平与许多疾病密切相关,例如缺氧、低血糖、帕金森病和一些恶性肿瘤等,同时ATP也是衡量细胞生存活性和细胞损伤的重要指标。因此,建立一种简便灵敏的ATP定量检测体系成为目前生化分析和临床诊断的热点,有利于疾病的早期发现与治疗。本研究基于碳点（CDs）和链置换信号放大机制构建的荧光适配体传感器平台用于生物样本中ATP的检测。在没有目标物的情况下,信号探针和适配体链、辅助链形成了稳定的DNA双链,无法吸附法到氧化石墨烯（GO）的表面,显示出强的荧光信号,反应体系处于荧光“on”的状态。而往体系中加入目标物后,ATP与适配体特异性结合,使得适配体链构象发生改变,导致辅助链脱落,暴露出双链DNA的粘性区。随后反应链通过与粘性区结合启动链置换反应,使得信号探针和ATP被释放。释放出的目标物重新结合适配体触发新的循环释放出更多的信号探针实现信号放大。最后加入GO共孵育,游离的信号探针可通过疏水和π-堆积相互作用吸附到其表面,使得荧光发生淬灭,反应体系变为荧光“off”的状态。基于荧光信号“on-of”的变化实现对目标物的定量检测。本方法构建的荧光传感器操作简便且成本较低,通过适配体对ATP的特异性识别和目标物循环的信号放大作用实现了高选择和高灵敏测定,检测的线性范围在10-800 nmol L-1,检测限为3.3 nmol L-1,且成功用于血样中ATP的定量检测,可为临床疾病诊疗提供一种新型手段。

论文目录

• 英文缩略词表
• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 仪器与材料
•   1.1 药品与试剂
•   1.2 仪器与设备
• 2 实验部分
•   2.1 碳点和信号探针的制备
•   2.2 氧化石墨烯的合成
•   2.3 非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳
•   2.4 荧光定量检测ATP
• 3 结果与讨论
•   3.1 检测原理和可行性研究
•     3.1.1 不同条件下体系荧光行为变化的考察
•     3.1.2 不同条件下体系非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳的考察
•   3.2 碳点的表征
•   3.3 信号探针的表征
•   3.4 稳定性考察
•   3.5 实验条件优化
•     3.5.1 碳点上修饰的信号链浓度的优化
•     3.5.2 ATP孵育时间和反应链浓度的优化
•     3.5.3 GO浓度和吸附时间的优化
•   3.6 分析性能考察
•     3.6.1 线性范围与检测限
•     3.6.2 选择性试验
•     3.6.3 实际样品测定
• 4 结论与展望
• 参考文献
• 文献综述 碳点的结构、荧光机理及在生物医药中的研究应用
•   参考文献
• 硕士期间发表论文及申请的发明专利
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 罗洁萍

导师: 周学敏

关键词: 碳点,适配体,信号放大,链置换,氧化石墨烯

来源: 南京医科大学

年度: 2019

分类: 基础科学,医药卫生科技,信息科技

专业: 生物学,生物医学工程,自动化技术

单位: 南京医科大学

分类号: R318;TP212

总页数: 44

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