基于光学纳米探针的三磷酸腺苷、甲胎蛋白、microRNA和端粒酶检测.钰博生物文献

基于光学纳米探针的三磷酸腺苷、甲胎蛋白、microRNA和端粒酶检测

付盼

江南大学

摘要：本论文利用功能性核酸分子将贵金属和上转换纳米材料构建成三种类型的纳米自组装生物传感器,此类传感器具有独特的圆二色性(CD)、表面增强拉曼散射(SERS)或荧光特性。基于良好的生物相容性以及适配体与目标物的特异性识别性能,将所构建的纳米生物传感器作为光学活性探针,成功建立了系列高灵敏度、高特异性的细胞内和血清中生物标志物检测的新原理和新方法。具体内容如下:1.以含有核酸适配体的DNA分子为骨架,将不同粒径的金纳米粒子构建成一种异质二聚体等离子手性传感器,实现肿瘤细胞内三磷酸腺苷(ATP)的高灵敏检测。在溶液中,异质二聚体对ATP有特异性识别,使二聚体结构发生解离,CD信号对ATP浓度的变化具有明显响应;进入细胞后,该传感器具有较高的生物相容性和稳定性,并能与细胞中ATP特异性结合进而产生CD信号的变化。对细胞内ATP的检测灵敏度达到0.2mmol/L,线性范围为1.5-4.2 mmol/L。建立了细胞内小分子生物标志物的手性传感检测方法。2.基于适配体碱基互补配对原则构建了银纳米粒子三聚体表面增强拉曼传感器,实现对血清中甲胎蛋白(AFP)的超灵敏检测。以修饰拉曼信标的银纳米粒子作为基底,可显著提高传感器的电磁场强度。实验结果证明银纳米粒子三聚体具有强烈的拉曼增强效应。成功构建了SERS传感检测AFP的体系,对AFP的最低检测限(LOD)达到0.097amol/L,线性范围为0.2-20 amol/L。该传感器有望作为一种通用的检测平台应用于其它生物标志物的定量检测。3.采用DNA驱动的金纳米棒二聚体和上转换纳米颗粒多级次卫星状纳米结构,实现了肿瘤细胞内microRNA含量和端粒酶活性的同时检测。该传感器进入细胞后,基于碱基互补配对和引物延伸原则,利用SERS和荧光信号分别实现细胞中miR-21和端粒酶同时定量分析。其中,拉曼强度与miR-21浓度之间具有良好的线性关系,线性范围是0.021-22.36 amol/ngRNA,LOD达到0.011 amol/ngRNA;荧光强度与端粒酶活性之间线性范围是0.6×10-12到31×10-12 IU,LOD达到3.2×10-13 IU。这方法实现了活细胞内双重信号介导的两种癌症标志物的同时检测。 还原

关键词：纳米生物传感器; 生物标志物; 圆二色性; 表面增强拉曼散射; 荧光;

导师：胥传来;

分类号：TP212.3;R446.1