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纳米模拟酶与天然酶相比具有合成所需费用廉价、催化活性可调控、生物相容性良好、苛刻条件下的超高稳定性以及可大规模生产等优点,使其在生物传感领域中展现出巨大的潜在应用前景。多孔材料由于具有自身固有的多孔结构、超高的比表面积、超高的孔隙率、孔隙可调性并具有过氧化物纳米模拟酶催化活性等优点,可用于生物催化领域。本论文合成Zn-共价三嗪骨架(Zn-Covalent triazine framework,Zn-CTF)材料,并充分应用其超高的比表面积、易于制备、较大的孔隙率、较好的稳定性、良好的生物相容性等的特点;合成G-四链体/Hemin DNA酶(G4/Hemin)并使用Zn-CTF和G4/Hemin两者构建无标记可视化比色传感。此外,还合成了具有广谱和无标记优势的猝灭剂苝二酰亚胺(PDI)用于多目标检测。本文的工作具体分为以下四个部分:(1)以具有类似过氧化物纳米模拟酶性质的Zn-CTF作为催化活性物质,构建一种无标记型可视化的生物比色传感体系用于H2O2和乙酰胆碱脂酶活性(ACh E)的定量检测。当碘离子(I-)嵌入Zn-CTF后,Zn-CTF的催化能力显著提升。I-可协同Zn-CTF催化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB),使体系颜色先由无色被氧化变为为蓝色,提高传感器的灵敏度。采用紫外可见分光光度计(UV-Vis)检测氧化态TMB(Ox TMB)在652 nm波长处的吸光度变化情况。TMB在氧化状态下的产物Ox TMB因具有良好的光热效应,可作为光热探针进行光热能量之间的转换,通过体系的温度变化进行分析检测。吸光度值和温度变化值随H2O2浓度在1nmol/L~2 mmol/L范围内的增大而增大。建立信号减小型的比色传感方法检测ACh E,巯基乙酰胆碱(ATch)水解产生的巯基胆碱可抑制TMB显色,在0.01U/L~60 U/L范围内,吸光度随ACh E浓度增大而降低,检测限为2 m U/L(S/N=3)。(2)合成富含鸟嘌呤碱基(G碱基)序列的赭曲霉素(OTA)适配体,当加入目标物OTA时,适配体可自组装成反平行G-四链体(G4)结构,将氯化血红素(Hemin)标记在G4上可形成过氧化物模拟酶G4/Hemin,I-也可增强Hemin过氧化物纳米模拟酶活性,由此构建了一种信号放大型可视化比色传感体系用于OTA的定量检测。I-协同G4/Hemin催化H2O2产生大量羟基自由基(·OH),氧化TMB由无色变成蓝色。采用紫外可见分光光度计(UV-Vis)检测Ox TMB在652 nm处的吸光度变化,吸光度值随OTA浓度在0.005 ng/m L~180 ng/m L范围内的增大而增大,获得的检测限为1 pg/m L(S/N=3)。与商业化的酶联免疫试剂盒(ELISA)相比,该生物传感器的检测限降低了2个数量级。(3)基于上一个的工作,G-四链体与Hemin可组装成过氧化物纳米模拟酶,加入I-协同G4/Hemin催化H2O2氧化TMB使其从无色变成蓝色。在本实验中,为了进一步提高G4/Hemin的催化活性,采用酶级联反应将G4/Hemin共同固定在平台上,加入突变型p53基因可启动杂交链式反应(HCR)组装G4并调节Hemin模拟酶活性,由此构建了一种以突变型p53基因为单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymophisms,SNP)模型的可视化比色传感器,用于级联信号放大检测,可选择性地检测突变型p53基因片段。采用紫外可见分光光度计(UV-Vis)检测体系在652 nm处的吸光度变化,吸光度值随着目标物突变型p53基因浓度在10 pmol/L~600 nmol/L范围内的增大而增大,获得的检测限为2 pmol/L(S/N=3)。(4)mi RNA的异常表达与许多癌症相关,因此mi RNA的检测在癌症中的诊断占据着极其重要的地位。苝二酰亚胺(PDI)可作为广谱猝灭剂,能猝灭DNA-RNA双链标记的荧光团,从绿色荧光团FAM到红色荧光团Cy5。修饰不同荧光基团的DNA与多种mi RNA特异性杂交形成双链,当双链特异性核酸酶(Duplex-specific nuclease,DSN)加入时可释放出荧光基团,由此构建了一种以PDI为猝灭平台的荧光传感用于多种mi RNA的检测。采用荧光光谱分析仪检测FAM、TAMRA和Cy5的荧光强度变化,当mi RNA-21、mi RNA-141、mi RNA-155这三种mi RNA的浓度不断增大时,荧光强度也会逐渐增大。mi RNA-21检测范围为2 fmol/L~20 pmol/L,检测限为0.67 fmol/L(S/N=3);mi RNA-141检测范围为4fmol/L~25 pmol/L,检测限为1.33 fmol/L(S/N=3);mi RNA-155检测范围为3fmol/L~18 pmol/L,检测限为1 fmol/L(S/N=3)。