《dna自组装增强信号生物传感器的研究论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《dna自组装增强信号生物传感器的研究论文（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、硕士学位论文 A b s t r a c t D N Ah a sa t t r a c t e di n c r e a s i n ga t t e n t i o nb e c a u s eo ff a c i l e s y n t h e s i s ，e a s ym o d i f i c a t i o n , s t a b l ep r o p e r t i e sa n di t ss p e c i f i cW a t s o n - C r i c k - b a s e dd u p l e x I na d d i t i o n ，D N Ah a sp
2、l e n t yo f s e l f - a s s e m b l e ds 仃u c t m e ，g o o d b i o c o m p a f i b l ea n dv a r i e t yo fc h a r a c t e r i z a t i o nm e t h o d s R e c e n t l y , t h es e n s i t i v i t ya n ds e l e c t i v i t yh a v e b e e ni m p r o v e db yc o m b i n i n gD N A s e l f - a s s e m b
3、 l e ds t r u c t u r ea n dv a r i e t yo ft r a d i t i o n a lb i o a n a l y s i st e c h n o l o g y B a s e do nD N A s e l f - a s s e m b l e ds t r u c t u 】旧a n dg o l d n a n o p a r t i c l e s ，i nt h i st h e s i s ，t h r e ek i n d so fs i g n a l a m p l i f i c a t i o na p p r o a
4、c h e sf o rd e t e c t i o no fD N A a n ds m a l lm o l e e u l e sw e r ed e m o n s t r a t e d ， r e s p e c i t i v e l y T h em a i nr e s e a r c h e so f t h i sd i s s e r t a t i o na r es u m m a r i z e da sf o l l o w s ： 1 A ne l e c t r o c h e m i c a lb i o s e n s o rf o ra d e n
5、o s i n eb a s e do n “s u p e r s a n d w i c h s i g n a l a m p l i f i c a t i o n AD N A s e l f - a s s e m b l y b a s e d s u p e r s a n d w i e h s t r u c t u r eh a sb e e ne m p l o y e df o ra d e n o s i n e d e t e c t i o n T h ed e t e c t i o nl i m i to ft h em e t h o df o ra d
6、e n o s i n ei s5 0n M T h es t r a t e g yh a s i m p r o v e dt h ed e t e c t i o nl i m i tf o rn e a r l y10t i m e sc o m p a r e dt o “n o n - s u p e r s a n d w i c h m e t h o d I t i sa ne n z y m ef r e e ，l a b e lf r e e ，s i m p l e ，i n e x p e n s i v e ，a n dg o o dg e n e r a l i
7、t yd e t e c t i o nm e t h o d 2 A ne l e c t r o c h e m i c a lb i o s e n s o rf o rD N Aa m p l i f i e dd e t e c t i o nb a s e do nd e n d r i t i c D N A c a p p e dg o l dn a n o p a r t i c l e s T h r o u g hr e p e a t e d “s a n d w i c h f o r m a t ，t w od i f f e r e n tk i n d so f
8、D N A - c a p p e dg o l dp a r t i c l e s h a v e b e e nu s e dt ob u i l dd e n d r i t i ca r c h i t e c t u r e sO i l t h es u r f a c eo fe l e c t r o d ef o rD N A q u a n t i t a t i v ed e t e c t i o n T h ed e t e c t i o nl i m i ti s0 13p M T h es t r a t e g yh a si m p r o v e dt
9、h ed e t e c t i o n l i m i tf o rn e a r l y4t i m e sc o m p a r e dt o “g o l dn a n o p a r t i c l e o n l y ”m e t h o d T h e a p p r o a c h p o s s e s s e sh i g hs e n s i t i v i t y , e x c e l l e n ts e l e c t i v i t y , r e p r o d u c i b l ep r o p e r t i e s ，a n dg o o dg e n
10、 e r a l i t y 3 AS P RD N As e n s o rb a s e do ng o l dn a n o p a r t i c l e sa n d “s u p e r s a n d w i c h s i g n a l a m p l i f i c a t i o n F i r s t ，t h eS P Rr e s p o n s es i g n a lw a se n h a n c e db ye l e c t r o n i cc o u p l i n gb e t w e e ng o l df i l m a n dg o l dn
11、a n o p a r t i c l e s T h e n ，t h es i g n a lW a Sf u r t h e re n h a n c e db y “s u p e r s a n d w i c h f o r m a to f D N A - c a p p e dg o l dn a n o p a r t i c l e s A f t e rt w i c ea m p l i f i c a t i o np r o c e s s e s ，t h ed e t e c t i o nl i m i ti s0 1 p M I t h a s i m p
12、r o v e d t h ed e t e c t i o nl i m i tf o r n e a r l y 10 0t i m e s c o m p a r e dt o “g o l d n a n o p a r t i c l e o n l y ”m e t h o d ，w h i c hi se x p e c t e dt oe x p e n dt oo t h e rt a r g e t sd e t e c t i o n K e yW o r d s ：G o l dn a n o p a r t i c l e s ；D N As e l f - a s
13、s e m b l e ；E l e c t r o c h e m i c a l ；S u r f a c ep l a s m o n r e S 0 n a n C e l l I 本文所用英文缩略词 - 一l 一_ _ - - _ - - _ _ - - - - _ - - - _ _ - _ - _ _ - _ _ _ _ - 一 缩略词 名称 A D P 腺苷 C C D C C P C e 6 C N P s C N T s C y 5 d s D N A D N A 洲 M C H 1 0 2 P B S P M N T R N A R u H e x ( I I I ) R
14、 O X S D S S P R s s D N A 电荷耦合器件 f 阳离子型共轭聚合物 二氢卟吩 碳纳米颗粒 碳纳米管 花菁染料 双链脱氧核糖核酸 脱氧核糖核酸 荧光素 巯基己醇 单线态氧 磷酸缓冲溶液 聚3 。( 3 t - N ，N ，N 三乙胺基1 。异丙基) 4 甲基2 ，5 一盐酸噻吩 核糖核酸 钌胺 6 羧基X 罗丹明 十二烷基磺酸钠 表面等离子体共振 单链脱氧核糖核酸 T r i s三羟甲基氨基甲烷 V I I 硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 自组装技术简介 自组装是一种普遍存在的现象。如许多构成生命体基础的生物大分子( 如核酸分子、 酶、生物膜、脂质体等) 都是通过自组
15、装形成高度组织、信息化和功能化的复杂结构【l j 。 近年来，人们利用自组装技术构建出一系列具有特殊化学和生物功能的新材料，并在分 子器件、传感器件、分子生物学、微电子学、表面材料工程等领域得到了广泛的应用【2 ，3 1 。 1 1 1 分子自组装 分子自组装是指分子与分子之间靠非共价键作用力( 包括库仑力、范德华力、疏水 作用力、堆叠作用力、氢键等) 形成具有一定结构和功能的聚集体的过程。分子自组装 是一种由无序到有序、从简单到复杂、由多组分收敛至单一组分的不断自我修正、自我 完善的过程。并不是所有的分子都能够发生自组装反应，形成分子自组装体系有两个重 要的条件 4 1 ：即自组装的推动力及
16、导向作用。自组装的推动力是指分子间的非共价键力。 自组装的导向作用指的是分子在空间上的互补性，也就是说要使分子自组装发生，就必 须在空间的尺寸上和方向上达到分子重排的要求。 通常形成分子自组装体系分为以下几步：( 1 ) 通过有序的共价键合成结构复杂的、 完整的分子中间体；( 2 ) 由分子中间体通过非共价键的协同作用，形成结构稳定的大分 子聚集体；( 3 ) 由一个或几个分子聚集体作为结构单元，多次重复自组织排列成有序分 子自组装体。体系中的相互作用多呈现加和性与协同性，并具有一定的方向性和选择性。 分子自组装的分类方法多种多样，按照分子自组装组分的不同可将分子自组装分 为：表面活性剂自组装、纳米微米颗粒自组装以及大分子自组装【5 J 。 ( 1 ) 表面活性剂两亲分子在材料表面、在胶体聚集体中或在膜中的排列是高度有 序的。通过设计和改变表面活性剂两亲分子的排列方式，可以得到各种各样高性能的材 料。很多重要的生
