纳米金-量子点生物传感器的构建及其在核酸和MUC1检测中的应用

来源 :武汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:waq
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生物传感器的构建一直是生物传感领域的研究重点。纳米金是一种金属纳米材料,它具有光学性能优异、生物相容性好、易合成以及易修饰等优点,常作为荧光传感器中的猝灭剂,在光学生物传感器中扮演着不可或缺的角色。量子点作为一种出色的荧光纳米材料,凭借其宽激发、窄发射、光谱可调、量子产率高以及易修饰等突出优势,被广泛应用于生物传感领域。值得一提的是,在一定距离内(1~40 nm),纳米金可以有效地猝灭量子点的荧光,这被称作为纳米表面能量转移(NSET)现象,而且二者均易被核酸修饰,为适配子技术的引入提供了有利条件。因此,纳米金-量子点是一对具有竞争力的供体-受体对,常被应用于猝灭-恢复模式(“Off-On”)的荧光生物传感器中。但是,目前有研究表明,由于纳米金对量子点的猝灭作用太强,以至于在荧光恢复(“On”)状态下,量子点的荧光不能完全恢复,严重影响了传感器的检测性能。因此,这一问题亟待解决。鉴于此,本论文围绕纳米金-量子点生物传感器的改进和构建进行了深入研究,从目前存在的问题出发,对现有的纳米金-量子点生物传感器进行了改进,然后在此基础上,引入双色核酸功能化量子点,构建了一种新型的纳米金-量子点比率荧光传感器。主要研究内容如下:(1)由于静电吸附作用,核酸功能化纳米金表面的核酸易吸附在纳米金表面,限制了表面核酸的识别能力,而巯基己醇(MCH)的引入可以消除该现象,使得表面核酸的构型由“卷曲”变为“直立”。受此启发,本工作在纳米金表面引入MCH,不仅提升了表面核酸的识别能力,还使得“On”状态下的游离量子点更加远离纳米金表面,有效提高了量子点的荧光恢复率。实验结果表明,MCH的引入实现了纳米金-量子点生物传感器在核酸检测中的性能调控,获得了更高的灵敏度和更宽的线性范围,其中检出限为1.19 n M。除此之外,本工作还引入核酸适配子,将该传感器成功应用于粘蛋白MUC1的检测,检出限为1.78 n M。(2)上一工作中的纳米金-量子点生物传感器在抗干扰能力上尚有欠缺。于是,本工作在此基础上,引入红色和绿色两种波长的核酸功能化量子点,借助于核酸的链置换反应,构建了一种新型的纳米金-量子点比率荧光传感器,并将其成功用于特定序列核酸的检测。实验结果表明,该比率荧光传感器的抗干扰能力和灵敏度较上一工作均有了明显提升,检出限为0.49 n M。除此之外,相对于其他量子点比率荧光传感器而言,该比率荧光传感器还具备制备步骤简单、对量子点无损以及响应时间短的突出优势。
其他文献
动力系统作为船舶的“心脏”,承担着驱动船舶航行的重要使命,对船舶的安全性、稳定性和舒适性等起着重要的作用。随着国家的重视,船舶业快速发展,大型运输船和专业工程船等要求的载重吨越来越大,使得对船舶动力系统的要求越来越高,不仅轴系结构更加庞大,所受干扰力也越发复杂、多样化,从而使得推进轴系的振动问题也变得更加复杂。传统的一些计算公式已不能满足如今大型船舶的推进轴系设计计算要求,因此,目前急需根据船舶推
全球气候变化给生态环境、社会经济造成一系列影响。气候变化导致水文循环变化,影响到区域水资源分布。未来气候变化预测具有多种来源的不确定性,来源主要包括温室气体排放情景、气候模式响应和气候内部变率。前两者是由于对未来温室气体排放存在多种假设,以及采用多种气候模式模拟气候系统而导致的。而气候内部变率是气候系统内部固有的属性。具有不确定性的气候变化预测,输入到水文模型中,由于水文模型结构的差异,不确定性进
锆合金管材一般采用多道次的两辊周期冷轧、热处理及相应的精整处理加工而成,冷轧变形机制一直都是研究的焦点之一,大量的研究表明织构与管材形变存在十分重要关联,尤其是最终道次冷加工变形量,同时结合后续的热处理制度,共同影响了锆合金管材的组织状态、力学性能、腐蚀性能及氢化物取向。因此,开展锆合金管材冷加工变形量及热处理制度的研究工作,拥有十分重要的意义。本文以Zr-Sn-Nb合金管材作为材料,使用了70%
背景与目的:颅内穿支动脉开口处动脉粥样硬化性狭窄或闭塞称为分支动脉粥样硬化病(branch atheromatous disease,BAD),是引起皮层下孤立性脑梗死常见而且重要的病因,在亚裔人群尤为多见。BAD相关性卒中临床表现为各种腔隙综合征,其中以纯运动障碍多见,急性期症状波动或神经功能恶化(early neurological deterioration,END)是其主要的临床特点。根据
生态化学计量学是研究生态系统能量平衡和化学元素平衡的科学,主要体现在碳、氮、磷元素平衡以及对生态交互作用的影响过程。研究湿地植物碳、氮、磷生态化学计量学特征,对认识湿地生态系统空间格局变化规律和碳、氮、磷元素的循环与平衡机制,揭示养分的可获得性和预测未来的变化趋势都具有重要意义。本研究以敦煌阳关湿地为研究对象,选取了30个具有代表性的样地,采集了优势物种芦苇生长旺盛期的地下茎、地上茎、叶、花的组织
从生物节律角度研究生物钟调控鸡蛋壳周期性的形成,分析时钟基因与蛋壳形成相关基因的调控关系,本研究筛选连产性高的鸡只,在24 h周期内采集子宫部组织并进行m RNA转录组测序,使用JTK_CYCLE分析方法筛选呈节律性表达的基因,并进行GO注释和KEGG富集通路等生物信息学分析;Western blot测定CALB1蛋白含量验证基因是否发挥Ca2+转运功能;体外培养子宫上皮细胞,使用si RNA干扰
黄河是全球最具代表性的高含沙河流之一,由于水流中泥沙含量较大,引黄灌区的水泵磨损严重。鉴于水泵内部流动和泥沙磨损的复杂性,数值模拟方法被广泛应用于水泵泥沙磨损研究中,其中,颗粒磨损模型是决定数值模拟准确性的关键。本研究分析了6种常用的颗粒磨损模型,对Oka磨损模型进行了改进,并采用改进的颗粒磨损模型,对双吸式离心泵叶轮的泥沙磨损机理进行了探讨。采用6种常用的颗粒磨损模型计算90度弯管的磨损速率。发
随着互联网的飞速发展,网络已经渗透到人们生活的各个方面,然而在开放的网络环境中,网络安全问题一直是一个最热门的话题。身份认证是确保网络信息安全的一种重要手段,身份认证在很多互联网领域得到了广泛的应用,为保障信息安全发挥了巨大作用。由于切比雪夫多项式混沌映射比传统公钥算法具有较高的计算效率而成为近期研究的热点。本文对基于切比雪夫多项式混沌映射的认证协议进行研究,并对现有的协议进行分析,同时提出了新的
道路网是地理空间数据库的重要组成部分,是空间现象表达、空间信息服务以及空间分析与规划的基础,道路网模式识别在城市规划、市政管理、道路出行决策等领域扮演重要角色。传统上该问题的研究主要是基于几何计算和统计分析的方法,缺少有效的认知推理与智能决策手段,而道路网是一种复杂的空间网络,其模式的表达受认知主体的主观因素影响,需要针对其模式的特征做高度抽象的概括,不是通过确定的规则推理和指标计算就可得出的,这
非酒精性脂肪肝疾病(Nonalcoholic Fatty Liver Disease,NAFLD)是一种以肝脏内脂肪过度堆积为特征的代谢性疾病,其发病率逐年上升。现有的临床数据显示,中国每三个人中就接近有一个人患有该病。目前,NAFLD尚无有效的临床治疗手段,缺乏特异性药物,仅有针对性的生活方式改变、减重和肝脏移植的方法。深入研究NAFLD的致病机制,可以为NAFLD治疗提供科学依据,为相关治疗策