【摘 要】
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细胞因子是一类信号传导分子的总称,它们在各种生理过程中起着重要的信息传递作用。研究发现,细胞因子的异常表达与包括恶性肿瘤在内的多种疾病有关。此外,一种细胞因子参与多种癌症的发展,一种癌症也往往与多种细胞因子相关。因此,对单组份或多组分细胞因子的灵敏、便捷的检测对于疾病的早期诊断和监测具有重要意义。本论文基于邻位诱导技术、DNA纳米机器及DNA荧光编码策略,发展了单组分细胞因子的灵敏检测方法,并制备
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细胞因子是一类信号传导分子的总称,它们在各种生理过程中起着重要的信息传递作用。研究发现,细胞因子的异常表达与包括恶性肿瘤在内的多种疾病有关。此外,一种细胞因子参与多种癌症的发展,一种癌症也往往与多种细胞因子相关。因此,对单组份或多组分细胞因子的灵敏、便捷的检测对于疾病的早期诊断和监测具有重要意义。本论文基于邻位诱导技术、DNA纳米机器及DNA荧光编码策略,发展了单组分细胞因子的灵敏检测方法,并制备了多色荧光编码的DNA微球,可用于多组分细胞因子的同时成像。具体包括以下两个部分:1.邻位引发的三维DNA纳米机器用于PDGF-BB的灵敏检测基于邻位效应引发酶切驱动的3D DNA纳米机器,提出了一种均相荧光检测方法用于血小板衍生生长因子（platelet-derived growth factor-BB,PDGF-BB）的灵敏检测。该方法主要包括3D DNA轨道（通过在金纳米粒子表面高密度修饰FAM-DNA1构筑）、作为识别单元的两个适配体探针（ds-DNA2/3,DNA4）和外切酶Nt.BbvCI。当PDGF-BB存在时,与两个适配体探针结合形成邻位复合物,诱导链取代反应并释放出DNA2。DNA2与FAM-DNA1结合,形成特异性酶切位点并发生酶切反应,使含有FAM分子的DNA1碎片从金纳米粒子表面游离到溶液中,从而恢复被金纳米粒子淬灭的荧光信号。同时,DNA2也被再次释放,进而结合其他FAM-DNA1,实现在DNA轨道上的“行走”及信号循环放大。该方法可检测低至0.59 pM的PDGF-BB,线性范围为1～4500 pM,并成功用于人血清中和人乳腺癌MCF-7细胞分泌的PDGF-BB的检测。该方法具有灵敏度高、操作简单、重复性好等优势,具有良好的实际应用前景。2.多色荧光编码的DNA微球的制备DNA微球的主要成分为DNA和焦磷酸镁,由RCA模板在DNA聚合酶催化下经过RCA反应获得。该RCA模板含有3个荧光杂交位点和一个特异性识别位点。设计不同RCA模板制备相应的DNA微球,与三种荧光分子标记的DNA探针经过不同比例的杂交,理论上可获得10种荧光编码的DNA微球。基于参比荧光分子和DNA微球上的特异性识别位点,该DNA微球可用作多色荧光信标,用于发展细胞因子的多组分检测方法。该多色荧光编码的DNA微球具有合成步骤简单、性质稳定、易于功能化等优势,在多组分检测上具有良好的应用前景。
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