几种基于纳米金标记的DNA传感器的研究

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1、东南大学博士学位论文几种基于纳米金标记的DNA传感器的研究姓名：聂立波申请学位级别：博士专业：生物医学工程指导教师：何农跃;陈洪20050724东南大学博士学位论文放大检测。实验表明，采用12／Ac20／AcO

2、I／THF氧化体系替代12小20，PyridiD胛HF氧化体系进行DNA原位合成，可以消除试剂互串对原位合成效率的影响。其原位合成的偶联效率可达98．2％，而且不影响所合成的DNA探针阵列与靶序列杂交的特异性，可很好地区分碱基正错配。以H2和N：混合气体等离子体处理聚丙烯微孔膜和聚丙烯片，光电子能谱(XPS)证实在其表

3、面分别接枝了大量活性氨基，可直接用于DNA的原位合成。实验成功地制备了13nm的胶体金，在聚丙烯片上原位合成DNA探针后的金标银染检测灵敏度达到100fM，可明显区分碱基正错配，正配：错配一个碱基：错配二个碱基：错配三个碱基的杂交银染信号比为22：16：9：4。聚丙烯片上手工点样DNA探针后的检测灵敏度为100pM，比原位合成法低3个数量级，而且同一样本DNA浓度下，手工点样的银染信号约为原位合成的1／2。聚丙烯膜上原位合成DNA探针后的金标银染检测信号强于带O．07umol，cm2表面氨基的商用聚丙烯膜，且可明显地区分碱基正

4、错配，其金标银染杂交信引通着纳米金粒径和胶体金浓度的增加而增大。2．纳米金放大的电化学DNA检测将纳米材料混入碳糊电极中，分别在纳米碳管改性的碳糊电极和sBA—15分子筛改性的碳糊电极上通过亲和素一生物素法固定DNA探针，固定的探针与纳米金标记的靶DNA杂交后结合第一层胶体金颗粒，并通过layer_by—layer层层放大连接第二层胶体金，最后检测单层和双层纳米金的差分脉冲伏安(DPv)电化学信号。对固定在电极表面的DNA进行循环伏安扫描(cv)表明，在碳糊电极中加入纳米碳管制成的纳米碳糊电极(cNTPE)由于具有比纯碳糊电极

5、(cPE)更大的吸附表面积，固定的DNA量更多，有利于DNA杂交。通过亲和素一生物素体系在电极表面固定DNA，纳米碳管的孔径越大，DNA的固定量越多，DNA的循环伏安(CV)信号也越强。随着电极中纳米碳管的含量增加，杂交信号增强。而碳糊电极经分子筛改性后，由于分子筛不导电，其DNA吸附和杂交的电化学响应信号均低于纯碳糊电极。在纳米碳糊电极表面，经过两次杂交的胶体金层层放大后，其DPV信号明显高于一次杂交的胶体金DPv信号，而且层层放大杂交能很好地区分正错配DNA序列。一次杂交对靶DNA的检测限为1IlM，而层层放大的检测灵敏度

6、可达100pM，比一次杂交高一个数量级。3．纳米金质量放大的压电DNA检测V摘要压电DNA检测属于对质量敏感的传感，由于纳米颗粒的质量远远大于DNA分子的质量，采用纳米金颗粒标记杂交的DNA，以增加石英金电极表面的质量改变量，并通过layer_by．1ayer层层放大连接更多的胶体金颗粒，最后检测由表面质量变化引起的频率改变值。实验表明，标记的胶体金确能增加石英晶体的频率检测信号。由于具有更高的杂交效率和胶体金标记效率，先杂交后标记胶体金的“追加标记法”比先标记胶体金后杂交的“直接标记法”具有更大的频率降。直接标记法中，频率改

7、变值随纳米金的直径增大而增加，而追加标记法中，频率改变随纳米金直径的增加而减少。在追加标记法中，在杂交条件优化后，表面探针浓度为1“M，标记胶体金直径为5m时，一次杂交放大的灵敏度为100fM，去除背景后，正配：错配一个碱基的频率降比值为2．27：1，胶体金层层放大的检测灵敏度为10fM，去除背景后正配：错配一个碱基的频率降比值为2．13：1。经层层放大后的检测灵敏度比一次杂交时可提高一个数量级。层层放大杂交对MTHFR基因c677T突变纯合型的检测灵敏度达到10fM，并成功地实现了单碱基错配检测，正配：错配一个碱基的频率降比

8、值为2．1：l。VI东南人学博士学位论文AbstractTitle：StudyofseVer“DNAsensorsbasedongoldnanopaniclelabeIPh．D．candidate：NIELi．BoSuperVisor：ProfessorHENong一1Y-ueNameoftheUniversity：SoutheaStUniversityHumanlifeisfundaInentallycontrolledbygene．Withu11derstandingtherelationshipbetweengenean

9、dcorrespondingdiseaSe，itisveryimponanttodiseasetherapyandprognosist11atthegenemutationandimpressionablespeciesaredetectedatmolecularlevel．