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近年来,以适配体作为识别元件的检测技术越来越受到人们的关注。核酸适配体与抗体相比具有诸多优越性,如核酸适配体的合成简单,稳定性、重现性好,易修饰,并且便于固定等。本文探讨了两种电化学适配体传感器的设计思路:电化学发光(ECL)适配体传感器与石英晶体微天平(QCM)适配体传感器。开发了简单、灵敏度高且特异性好的电化学发光传感技术;并初步探索了两种用于放大石英晶体微天平信号的方法。本论文工作包括以下三个方面:
第一章,简要介绍了适配体基本概念、作用机理以及优势等相关信息;概述ECL与QCM的检测机理;并综述了基于适配体的ECL与QCM生物传感在分析领域中的应用。
第二章,实验研究了目标物诱导适配体构型变化、并形成部分双链结构的过程;利用邻菲咯啉钌能够嵌入双链DNA沟槽的特性,构建无需化学标记、背景信号低的电化学发光传感技术;由于目标物可卡因具有叔胺基团,可以起到电化学发光共反应物的作用,避免了环境污染物三丙胺(TPA)的使用。用该技术检测可卡因浓度,可以得到令人满意的结果(0.2pM)。该方法较其他方法具有背景干扰小、并能有效避免假阳信号等优势。
第三章,对适配体型QCM检测方法的放大技术做了初步的探索。由于QCM型传感器检测对象为质量变化,构建的两种放大途径分别为:基于拆分适配体,将信号由目标物的质量放大为目标物与部分适配体的共同质量;通过将DNA链延长,达到增加质量变化的目的,并分别应用于可卡因与汞离子的检测。