電化學生物傳感技術用于單堿基突變與蛋白質的檢測.pdf

1、高效快捷的核酸與蛋白質檢測對于環境監測、食品工程、生物醫學及臨床疾病的診斷有著非常重要的意義。電化學生物傳感技術由于靈敏度高、選擇性好、所需儀器簡單、成本低等優點,是當前科學研究中普遍使用的檢測方法之一。在核酸和蛋白質檢測研究中,利用核酸分子雜交、免疫分析、小分子與蛋白質間的特異性親和作用提高了檢測的選擇性。同時用電化學活性物質和納米材料作為檢測標記物,可大大提高檢測靈敏度。本文基于此,發展了幾種檢測核酸和蛋白質的化學生物傳感技術:

2、r>　　 (1)建立了一種基于S1核酸酶切割反應,二茂鐵作為電活性標記物的電化學生物傳感體系,用于單堿基突變的檢測(第2章)。首先,對檢測探針3’端進行二茂鐵標記,并分別與正常型和突變型目標鏈雜交,形成3’末端不完全互補序列(突出末端)和完全互補序列。接著應用S1酶對雙鏈突出末端的切割作用,使和正常型目標鏈雜交的檢測鏈上的二茂鐵游離,而和突變型目標鏈雜交的檢測鏈依然保持二茂鐵的標記。最后檢測鏈和組裝在金電極表面的捕獲探針雜交,從電化學

3、信號的強弱實現對單堿基突變的檢測。
　　 (2)進一步利用核酸酶(核酸外切酶Ⅰ)的切割作用和二茂鐵作為電活性物質的信號轉換作用,建立一種核酸末端保護分析方法,用于研究小分子和蛋白質的特異性結合作用,進而對相關蛋白質實現有效檢測(第3章)。首先,在檢測核酸鏈5’端標記二茂鐵,另3’端標記生物素。接著,當鏈霉親和素存在時,檢測核酸鏈和鏈霉親和素特異性結合,由于空間位阻較大,加入的核酸外切酶不能對該檢測鏈進行切割。最后,檢測鏈在電極上

4、被捕獲產生電化學信號。
　　 (3)構建了一種基于磷脂修飾多壁碳納米管MWNTs(PIdMWNTs)作為信號調控物質的電化學免疫傳感技術(第4章)。首先,通過非共價鍵作用在MWNTs表面修飾磷脂分子,用磷脂分子末端的氨基共價交聯腫瘤標志物前列腺特異性抗原(PSA)的單克隆抗體(MAb),得到MWNTs/MAb復合物。接著,通過磁分離免疫夾心反應收集該PL/MWNTs復合物。最后,沉積到十八烷基硫醇絕緣膜修飾的電極表面的MWNTs