基于纳米金信号转换和信号放大新型生物传感技术的研究

《基于纳米金信号转换和信号放大新型生物传感技术的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、【NovelBiosensingTechnologybasedonGoldNanoparticleSignalTransductionandSignalAmplificationbyLIUXuepingB．S．(HunanUniversity)1996M．S．(HenanNormalUniversity)2003AdissertationsubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofDoctorofSciencelnAnalyti

2、calChemistryintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorsProfessorYURuqinandProfessorSHENGuoliSeptember，2009㈣7眦2洲6帅5川㈨2㈨7⋯⋯1洲Yt湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标

3、明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：乒J嘶1日期：川年／『月，o日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“／”)作者签名：乒U雷孕导师签名：禽I啼日期：加

4、甲年¨月IO日日期：2∞7年If月，D日_博lj学位论文摘要纳米金具有独特的光学效应，其表面等离子体共振吸收峰的位置与颗粒的大小、形貌及聚集状态密切相关，摩尔吸光系数高。此外，纳米金具有优良的晶核催化功能，能够催化金属离子还原并沉积于纳米金表面。通过生物识别过程使纳米金的聚集状态发生一定程度的改变，然后监测其表面等离子体共振吸收的变化，或者利用纳米金催化性能使金属离子还原为金属原子，根据金属离子(或金属原子)数量的改变从而使体系的物理化学参数发生相应变化，最终实现生物识别过程的信号转换。纳米金比表面积大，

5、表面自由能高，可在颗粒表面固定大量的生物识别分子或信号分子。此外，纳米金具有良好的导电性和宏观隧道效应，能够促进电子快速传递，从而实现信号放大。纳米金作为生物标记物或者固定生物分子的优良载体在临床诊断、食品安全和环境监测等领域中应用非常广泛。本论文以腺苷、人IgE、甲胎蛋白、赭曲霉素A、汞离子为检测对象，发展了一系列基于纳米金信号转换(第二、三、四章)以及信号放大(第五、六、七章)的新型生物传感技术。具体内容包括：(1)基于不同构象的核酸适体在纳米金表面的吸附性质不同，从而对纳米金稳定性的保护程度有所区别

6、。我们以腺苷为分析模型，发展了一种简单、快速、灵敏的基于非标记纳米金变色的比色或紫外可见吸收分光光度法【第2章】。当体系中不存在目标分子时，腺苷的核酸适体结构柔软，能够缠绕在金纳米颗粒表面，由于核酸链带负电荷，纳米金表面的电子云密度高，静电斥力增强，加入较高浓度的盐后胶体溶液仍然保持良好分散。当体系中存在腺苷时，它与核酸适体结合诱导适体构象发生变化，刚性增强，不易吸附于纳米金颗粒表面，因此在高盐条件下出现一定程度的团聚，表面等离子体共振吸收光谱发生改变，据此可用于定量检测腺苷，线性范围为100nM一10p

7、M，检测限为51．5nM。该方法由于在均相中操作，准确度高，并且可实现高通量分析，也可用于其它物质如金属离子、蛋白质、核酸或多肽的分析。(2)纳米金是一种重要的光学材料，具有很高的消光系数，其颜色变化与颗粒间的距离密切相关。纳米金团聚通常分为夹心式的交联团聚和非交联团聚两种方式。在第3章中，我们提出一种新的纳米金团聚机理，即发夹型核酸适体末端匹配修饰纳米金后诱导纳米金组装，从而降低胶体稳定性，加入较高浓度的盐引起团聚。当溶液中存在目标分子IgE时，适体稳定的发夹构型显著抑制纳米金组装。鉴于此，我们开发了一

8、种以IgE为分析模型的基于纳米金稳定性增强的均相比色分析方法。与目标IgE结合后，核酸适体构象发生变化，空间位阻增大，修II囊基于纳米合信譬转换和信H．放人的新型生物传感技术的研究饰到纳米金表面使颗粒稳定，呈分散状态，据此可用于IgE的分析测定，线性范围为9．45×l003．1．89×10罐M。与现有IgE检测方法相比较，该方法灵敏度高，所需仪器设备简便，可通过目视观察颜色变化或紫外可见分光光度计监测吸光度的变化。这种发夹型核