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G-四联体(G4-DNA)是DNA的一种特殊二级结构。它是一条富含G碱基的短链,4个G碱基通过Hoogsteen氢键自组装成G-四分体,多个G-四分体通过π-π 堆积作用形成G-四联体。人类基因组中含有高达376000个G4-DNA结构,广泛的存在于染色体端粒区域、基因的启动子区域、免疫蛋白开关区域以及外显子区域当中。G4-DNA结构参与了诸如细胞的增殖、基因的表达与调控、蛋白质的翻译等生物功能,因此对G4-DNA的高灵敏度、高准确度、快速的分析与相关疾病的诊断方法具有重要的研究意义。近年来,荧光编码微球技术取得了很大的进展,可广泛应用于核酸、蛋白质、糖类等生物组分的高通量、高灵敏度、快速的分析。其中量子点荧光编码微球既利用了量子点优良的光学性质,又使得编码更为多样解码更为方便。然而在大多数情况下其检测灵敏度还无法达到临床分析的要求,需要进一步集成信号放大技术。滚环扩增是一种高效的核酸检测信号放大方法,具有成本较低、操作简单、重复性好和无需改变温度的优点。本论文通过在二氧化硅包覆的量子点荧光编码微球表面进行滚环扩增反应,实现了对人类基因组不同区域的G4-DNA的高灵敏、多元检测。论文主要研究内容如下:1.使用高温热注射法合成了发射峰分别为513 nm(绿色)和582 nm(橙色)的CdSe@ZnS量子点。使用分散聚合法合成了聚苯乙烯微球种子,在此基础上使用种子聚合法合成了 PSDM介孔微球。使用“溶胀-挥发”法包裹橙色和绿色两种量子点形成量子点荧光编码微球。利用Stober法制备了二氧化硅包覆的量子点编码微球(Qbead@Si02)。所构建的Qbead@Si02具有优良的荧光稳定性。2.发展出了 Qbead@Si02-RCA分析法用于G4-DNA的高灵敏检测,检测限达到XXfM。该分析法的主要操作步骤包括:通过羰基二亚胺反应在Qbead@Si02-COOH表面偶联capture probe序列,通过杂交固定Padlock DNA序列;靶标G4-DNA与Padlock DNA杂交,PadlockDNA在T4连接酶作用下封闭成环,并进一步在酶催化作用下复制扩增;ZnPc对RCA产物进行染色;通过流式细胞术对ZnPc荧光信号进行定量检测。3.基于三个Qbead@Si02荧光编码,利用Qbead@Si02-RCA分析法进一步实现了对三种G4-DNA序列的同时检测,检测特异性较好。