基于DNA构型设计的生物传感器研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘刚 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-05-25 |
| 授予单位 | 中国科学院上海应用物理研究所 |
| 授予地点 | 上海应用物理研究所 |
| 导师 | 樊春海 |
| 关键词 | 电化学 生物传感器 纳米材料 DNA构型变化 |
| 其他题名 | Biosensor research based on the DNA conformational switch |
| 中文摘要 | DNA是生命信息的载体，同时也是一种很好的纳米生物材料，其丰富而精巧的构型变化在生物传感研究中得到日益广泛的应用。本文结合纳米金胶、纳米针尖两种特殊的纳米材料，与DNA纳米尺度的构型构象变化相结合，展开生物传感方面的应用研究： （1）DNA构型变化与酶催化放大的电化学传感策略结合，进行高灵敏基因检测。 酶放大方法应于电化学分析，可以实现便携、廉价、灵敏的检测。利用端粒酶对端粒序列扩增的活性，引入辣根过氧化物酶修饰的dUTP，利用酶催化产生电流信号，实现脱离PCR扩增的端粒酶活性检测。 类似工作基础上，引入茎环DNA杂交前后构型变化：将茎环DNA探针组装到亲和素功能化的电极表面，利用DNA探针与靶DNA杂交前后，构型发生显著变化，捕获辣根过氧化物酶，利用催化产生的电化学电流信号，实现10fM靶DNA灵敏检测。本方法被实际应用于大肠杆菌基因PCR扩增产物的检测，效果比传统方法显著提高。 （2）纳米金聚集会导致其光学性质明显改变。DNA纳米尺度构型变化，为我们研究金胶聚集体提供了完美的工具。两种金胶分别修饰有DNA探针，然后通过一条和金胶探针杂交的连接DNA，将金胶拉近形成聚集体，我们在连接DNA上添加i-motif 分子马达序列，并且通过改变环境pH值，导致金胶聚集体构型发生明显变化。我们还利用pH敏感氧化铱电极、铱金属电极和非极化的银/氯化银电极构建了非传统三电极电化学芯片，利用其pH调节和稳定功能，实现对分子马达电化学自动控制。 （3）纳米针尖电极的尺寸与大多数生物分子相当，将会对生物传感应用于生命过程研究和生命物质分析提供很大帮助。我们首次在纳米电极表面组装DNA分子，利用DNA杂交前后的构型变化，对目标DNA进行无标记检测。并且利用金纳米粒子，观察到了针尖表面发生的杂交反应。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-11 |
| 页码 | 119 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/7328]  |
| 专题 | 上海应用物理研究所_中科院上海应用物理研究所2004-2010年 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘刚. 基于DNA构型设计的生物传感器研究[D]. 上海应用物理研究所. 中国科学院上海应用物理研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：上海应用物理研究所
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