基于银纳米簇和核酸扩增技术的生物分子检测技术研究

《基于银纳米簇和核酸扩增技术的生物分子检测技术研究》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、复旦大学硕士学位论文基于银纳米襄和核酸扩增技术的生物分子检测技术研究CouplingFluorescentSilverNanoclustersandDNAAmplificationPlatformsfortheDetectionofBiomolecules硕士生：邱雪导师：卢建忠教授本论文获国家自然科学基金(20975026，21175027)资助，谨此致谢！H录mmiABSTRACT3第丨章绪论——纳米荧光检测技术研究进展6笫1节纳米荧光检测技术概述61.1.1量子点61.1.2上转换纳米粒71.1.3金/银纳米簇91.1.4其它荧光纳米材料10笫2节银纳

2、米簇在生物分子检测技术中的应用121.2.1巾.链DNA作为模板121.2.2双链DNA作为模板141.2.3分子信标DNA作为模板15第3节核酸扩增技术161.3.1聚合酶链反应161.3.2滚环扩增反应171.3.3链替代扩增反应181.3.4杂交链式反应19第4节本课题的主要研究内界及创新点21耗減22第2章基于杂交链反应的银纳米簇荧光法定量检测特定序列DNA/RNA28第1节引言29第2节特定DNA序列检测新技术302.2.1实验部分302.2.2结果和讨论312.2.3结论37第3节MICRORNA序列检测新技术38

3、2.3.1实验部分382.3.2结果和讨论402.3.3结论49#考:?献51第3章基于链替代反应的银纳米簇荧光法定量检测NAD+53m1^弓54第2节NAD+定量方法553.2.1实验部分553.2.2结果和讨论563.2.364参考文献65第4章基于滚环扩增和聚集诱导荧光淬灭定量检测汞离子67H录笫丨节引；i68笫2节PTCDI荧光小分子的合成和功能验证694.2.丨文验部分694.2.2结果和i、t论714.2.372笫3节基丁滚环扩增反l、V和PTCD1测定氽离子的新方法724.3.1文验部分724.3.2结果和i、

4、J?论744.3.3结沦81#对1狱82練做84a谢85荧光技术以其简单直观、具有选择性、灵敏性以及时间和空间分辨能力，可实现多种标志物同时检测等特性，己成为体内外分子检测的重要手段。银纳米簇是一种近年来发展的新型纳米荧光探针，是指银离子在骨架分子和特定条件下，形成尺寸相当于费米波长的纳米颗粒(一般〈2nm)o该尺寸的银纳米簇发生能级分裂，激发后产生荧光，其荧光波长与骨架的状态密切相关，范围可调，从可见光至近红外光区，可有效避免自体荧光干扰，量子产率较高、性能稳定、尺寸小易于组装和标记，尤其是无毒适于体内监测等优点，成为荧光领域新的研究热点。然而，银纳米簇尚处在发展初期

5、，检测灵敏度等方面尚没有达到目前发展相对成熟的量子点等荧光纳米粒的水平。因此，如何进一步提高基于银纳米簇的生物分子检测技术的灵敏度，吸引了众多研究学者的关注。在本论文中，我们首先构建了一种新型荧光银纳米簇形成骨架，并随后偶合核酸扩增技术，发展了2种具有创新意义的生物分子检测技术，全文由以下四部分组成：第一章首先概述了量子点、上转换纳米粒、金/银纳米簇等荧光纳米材料在生物分子检测领域的应用，重点介绍了银纳米簇生物传感技术的研究进展，并列举了近几年基于银纳米簇构建的生物传感技术的典型示例。随后，介绍了聚合酶链反应、滚环扩增、链替代反应和杂交链反应等核酸扩增技术的最新进展，最后对本课题的

6、研究内容和创新点做了简要介绍。第二章设计了一种新型的荧光银纳米簇形成骨架，并成功应用于特定序列DNA和let-7microRNA家族序列的荧光检测。本文以环部为6个胞嘧啶(C6)和茎部为14-18碱基对的分子信标DNA，作为银纳米簇的骨架分子；在AgN03和NaBH4作用下，形成FL强度高且稳定的银纳米簇，建立了测定特定序列DNA的新方法。无targetDNA存在时，杂交链反应的两条分子信标可以稳定存在，在AgN03和NaBH4作用下，形成荧光银纳米簇；targetDNA存在时，可引发杂交链反应的两条分子信标形成杂交双链，从而破坏了形成荧光银纳米簇的骨架分子，实现了targetDN

7、A的定量分析。文中详细考察和优化了各种实验参数，在12.5-500nM的浓度范围内，FL强度与targetDNA浓度四参数逻辑拟合1=57.14+367.76/(l+10A((1.995-C)*(-2.411)),R2=0.9987，最低可检测浓度为12.5nM,错配识别效果优越。进一步拓宽至microRNAs的检测，优化设计了形成荧光银纳米簇的骨架分子，实现了let-7家族序列的高选择性错配识别。在2.5-80nM的浓度范围内，FL强度与let-7a浓度呈线性相关I