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《华东师范大学》 2010年
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基于Ru(bpy)_3~(2+)的电致化学发光生物传感器的研制

董平  
【摘要】: 核酸适配体(aptamer)是一种能特异性地结合如小分子、蛋白质甚至是细胞等目标物的单链DNA片段。与传统的抗体相比较,aptamer在对分析物检测上具有化学稳定性高、实用性强、基团修饰简便以及在生物传感器设计上能高度适应兼容。近十年来,aptamer已经在药物诊断、新药筛选、蛋白质分析、生物传感器和分子开关研制领域成为有着广泛应用前景的识别元件。将aptamer与荧光、化学发光和毛细管电泳等检测方法联用可分别实现对原癌蛋白血小板源性生长因子、可卡因和IgE等多种物质的灵敏检测。将aptamer与各种分析技术联用来实现对特定序列DNA、蛋白、酶及生物活性小分子的检测将对功能基因组、蛋白质组、癌症诊断研究起到至关重要的作用。 电致化学发光(ECL)是在化学发光的基础上发展起来的一种新的分析方法,它是化学发光与电化学互相渗透的产物,这种方法不但可以利用电化学分析的特长,而且可以发挥化学发光分析的优点,具有高灵敏度、高选择性、操作快速简便和仪器简单等特点,已成为分析领域,尤其是生物分析领域工作者感兴趣的重要课题。Ru(bpy)32+作为电致化学发光试剂,已经广泛被应用于传统液相ECL体系中,但由于其价格昂贵,故而如何成功有效地将其固定到电极上制成固相电致化学发光传感器以减少试剂消耗就显得尤为重要。 壳聚糖是由甲壳素经脱乙酰基过程制备的一种富含氨基的多聚糖,在自然界中含量十分丰富。由于壳聚糖具有良好的生物相溶性、生物可降解性,可成膜性及高效的生物活性等特点,现已广泛应用到医药、化工、饲料、农业、环保和生物技术等各个领域。近年来,壳聚糖作为一种优良的膜材料,也越来越受到人们的重视。当壳聚糖溶液的pH值小于6.3时呈现可溶状态,当pH值大于6.3时,此时壳聚糖形成凝胶状,故而可通过对pH值的调控将壳聚糖膜制成特殊的固定化载体。 本论文将生物分子识别元件与电致化学发光技术的高灵敏度特性相结合,构建具有高选择性的新型固相电致化学发光生物传感器,实现对凝血酶的检测。此外,还利用壳聚糖膜的特征,将Ru(bpy)32+选择性地电沉积到电极上,开发了一种全新的Ru(bpy)32+高效固定方法。 本论文主要内容如下: 第一章绪论 本章简要介绍了电致化学发光(ECL)分析方法的概念、原理和特点,以及各种ECL反应类型及其在分析化学中的应用,展望了ECL分析的未来发展前景。介绍了DNA与核酸适配体生物传感器的构造原理、分类特点和分析应用。介绍了壳聚糖的理化特性、壳聚糖膜的优势及其在生物技术方面的应用。最后阐述了本论文的目的和意义,指出论文的创新之处。 第二章基于二茂铁标记分子灯塔适配体的固相ECL传感器实现对凝血酶的检测 本章利用标记有二茂铁(Fc)的核酸适配体,结合分子灯塔特殊茎环结构,构建了全新的固相电致化学发光(ECL)生物传感器,并对凝血酶成功实现检测。这种特殊结构的生物传感器包含了ECL发光基底以及ECL信号开关两部分。金胶钌混聚物(Ru(bpy)32+-AuNPs)通过Au-S键固定到金电极上构成ECL发光基底,而标记有二茂铁的分子灯塔适配体则作为ECL信号开关,其环部由能够与凝血酶发生特异性结合的一段特殊序列构成。当凝血酶与核酸适配体发生反应时,分子灯塔的茎部打开,此时标记在一端的Fc远离发光基底,Fc对Ru(bpy)32+的猝灭作用降低,从而使得ECL信号增强。 第三章基于无标记适配体和分子灯塔构型变换的固相ECL传感器实现对凝血酶的检测 本章报道了一种利用非标记适配体与凝血酶之间的特异性结合作用以及分子灯塔的构象变化,通过检测前后的ECL信号变化来定量反映目标蛋白——凝血酶的含量。将与凝血酶适配aptamer杂交的标记有二茂铁(Fc)的分子灯塔(Fc-dsDNA)固定到ECL发光层上,当aptamer与凝血酶反应后,单链分子灯塔回环,二茂铁端接近发光层,ECL信号猝灭。利用前后两次ECL信号变化对凝血酶的浓度进行定量测定。此传感器具有高灵敏度和高选择性。 第四章阵列电极上选择性固定Ru(bpy)32+的固相电致化学发光传感器构建 本章基于将包裹三-(2,2’-联吡啶)钌(II)(Ru(bpy)32+)的硅纳米颗粒(RuDS NPs)/壳聚糖复合膜电沉积到电极表面这一原理,开发了一种有效将Ru(bpy)32+选择性固定在目标电极上的方法,即将Ru(bpy)32+选择性固定到阵列电极的任意电极上。实验结果不仅证明了能有效将Ru(bpy)32+选择性固定到阵列电极上的可能性,而且能多通道选择性固定不同的复合膜。故而此方法在生物分析、毛细管电泳和药物筛选上都有很重要的应用前景。实验采用紫外可见光谱、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和透射电子显微镜(TEM)来表征RuDS NPs以及复合膜。基于复合膜修饰电极的电致化学发光传感器对三丙胺(TPrA)的检测呈现良好的重现性、稳定性和灵敏度。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP212.3

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 赵常志,宋元宁,赵国良;电致化学发光传感器[J];传感器技术;2000年01期
2 赵湛,崔大付;基因传感器[J];电子产品世界;2000年08期
3 王小红,马建标,何炳林;甲壳素、壳聚糖及其衍生物的应用[J];功能高分子学报;1999年02期
4 李卫滨;兰小鹏;;适体技术在临床治疗及药物研究中的应用[J];国外医学(内科学分册);2006年10期
5 邬芳玉;张贝;张焜和;;SELEX技术及核酸适配子在临床诊断中的应用前景[J];国外医学(内科学分册);2006年11期
6 周建军;生物芯片[J];国外医学(分子生物学分册);2000年01期
7 江龙法;张所信;李树安;;微晶型甲壳素和壳聚糖的制备研究[J];化学世界;1992年02期
8 章竹君;电化学发光分析的新进展[J];陕西师范大学学报(自然科学版);2000年03期
9 府伟灵,姚春艳;SELEX技术在微生物检测中的应用[J];中华医院感染学杂志;2005年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高贵珍;刘小阳;;荧光光谱法研究茜素红S与壳聚糖的结合反应[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年04期
2 刘海涛;陶玉贵;陈静颖;王其进;谷浩;;酸法提取斑点叉尾鮰鱼皮胶原工艺的条件优化[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年02期
3 李维静;;甲壳素、壳聚糖的性质、制备及其在食品中的应用[J];安徽农学通报;2007年10期
4 林琳;郑钰;吕顺;陆剑锋;;有机酸提取草鱼皮胶原蛋白的工艺研究[J];安徽农业科学;2009年05期
5 田昀;张柿平;郭占云;;酶解法制备壳寡糖的初步研究[J];安徽农业科学;2010年04期
6 高贵珍;刘小阳;;分光光度法测定壳聚糖含量适宜条件的研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2010年02期
7 夏洪齐;顾婷婷;;杂交型DNA电化学生物传感器研究进展[J];辽宁科技大学学报;2012年01期
8 刘小鹏,张剑波,王维敬,李凤;壳聚糖衍生物的制备及其对Cr(Ⅵ)离子的吸附[J];北京大学学报(自然科学版);2003年06期
9 佟巨慧;马琳;王少鹏;迟立超;付军权;费瑞;;羧甲基壳聚糖银对牙龈卟啉单胞菌的抑菌作用[J];吉林大学学报(医学版);2008年04期
10 蒋新宇,周春山,邓晔;壳聚糖载药微球的研制[J];常德师范学院学报(自然科学版);2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周翠松;刘巧玲;方晓红;;一种水溶性富勒烯纳米材料的DNA光剪切性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第9分会场摘要集[C];2012年
2 陈丽清;陈清;韩佳冬;马良;张宇昊;;超声波辅助猪皮乳化脱脂工艺研究[A];管产学研助推食品安全重庆高峰论坛——2011年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会暨全国食品科学与工程博士生学术论坛论文集[C];2011年
3 朱平;吕海宁;王炳;隋淑英;;棉织物抗菌免烫多功能整理工艺研究[A];第三届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2003年
4 迟原龙;崔敏;刘睿;廖学品;石碧;曹明蓉;;酶法水解猪皮屑胶原的研究[A];2010年全国皮革化学品会议论文集[C];2010年
5 邱志超;曾庆孝;;醋酸浸泡蒸煮联合处理对干制罗非鱼骨质量的影响[A];“亚运食品安全与广东食品产业创新发展”学术研讨会暨2009年广东省食品学会年会论文集[C];2009年
6 程莎;尹衍升;闫林娜;滕少磊;杜建波;刘涛;;浅谈壳聚糖作为海洋防腐涂料添加剂的可行性[A];首届山东材料大会论文集(建筑材料篇)[C];2007年
7 黄智伟;黄琛;;光纤DNA生物传感器研究动向[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年
8 朱平;吕海宁;王炳;隋淑英;;壳聚糖和BTCA对棉织物多功能整理的研究[A];第六届全国印染后整理学术研讨会论文集[C];2005年
9 高艳;王瑄;万明;赵宝艳;;壳聚糖基共混复合膜剂药物缓释材料的综合分析[A];第十届长三角科技论坛——纺织分论坛论文集[C];2013年
10 杨效登;张华勇;李天铎;;改性明胶调控碳酸钙结晶[A];中国化学会第十四届胶体与界面化学会议论文摘要集-第2分会:溶液中的聚集与分子组装[C];2013年
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1 董秀萍;海参、扇贝和牡蛎的加工特性及其抗氧化活性肽的研究[D];江苏大学;2010年
2 邢云;壳聚糖的修饰改性及其对重金属和染料的吸附行为研究[D];武汉大学;2009年
3 迟雷;基于过程控制优化的重组大肠杆菌高密度发酵研究[D];西北大学;2011年
4 邹明晖;枝化状PEG交联去细胞瓣复合材料研制及力学性能研究[D];华中科技大学;2011年
5 王秀华;新型联吡啶钌环糊精超分子化合物:合成、性质及其在电致化学发光DNA生物传感器中的应用研究[D];华东师范大学;2011年
6 许雄伟;DNA电化学生物传感器检测乳腺癌转移标志基因的实验研究[D];福建医科大学;2010年
7 王伟伟;热休克蛋白47在大鼠结膜滤过泡瘢痕化过程中的作用及其作用机制的研究[D];北京协和医学院;2011年
8 吴铭;重组人胶原蛋白肽在大肠杆菌中的高效表达及其生物活性研究[D];吉林农业大学;2011年
9 吕自力;奶牛体细胞的纯化与人COL1α1 cDNA转染及核移植胚胎发育研究[D];石河子大学;2011年
10 郭文英;纳米增敏与流动注射电化学发光分析研究[D];苏州大学;2011年
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1 付文雯;牛骨胶原多肽螯合钙的制备及其结构表征[D];华中农业大学;2010年
2 蔡丽华;牛骨酶解制备血管紧张素转换酶抑制肽的研究[D];华中农业大学;2010年
3 刘海涛;斑点叉尾鮰鱼皮胶原的制备及其应用研究[D];安徽工程大学;2010年
4 吕诚业;羊皮革的吸水性能研究[D];郑州大学;2010年
5 朱向彬;基于功能树状高分子修饰电极快速检测禽流感病毒的研究[D];山东农业大学;2010年
6 王冬燕;羧甲基壳聚糖合成中特殊杂质的分析及合成路线优化[D];中国海洋大学;2010年
7 孟飞;沙蛰组织构造和物性学特性的研究[D];中国海洋大学;2010年
8 朱和凤;纳米电极界面功能膜的构建及其应用研究[D];河南师范大学;2010年
9 李玲;联吡啶钌脂质体的合成及其在电化学发光免疫分析中的应用[D];安徽师范大学;2010年
10 张娜;基于碳纳米管聚合物复合材料电化学生物传感器的制备[D];安徽师范大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 陈曦,王小如,黄本立;电致化学发光研究的新进展[J];分析化学;1998年06期
2 黄嘉初,张成孝,章竹君;电生次氯酸根流动注射化学发光法测定L-多巴[J];分析化学;1999年01期
3 郑行望,章竹君;流动注射电化学发光测定潘生丁[J];分析化学;1999年02期
4 王鹏,袁艺,朱果逸,张密林;电化学发光分析的新进展[J];分析化学;1999年10期
5 郑行望,章竹君;一种新的流动注射电化学发光分析方法及硫离子的分析测定研究[J];高等学校化学学报;1999年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 HaroldH.Weetall,古勤生;生物传感技术开发应用现状和发展前景[J];世界科学;1997年02期
2 ;美国用纳米技术开发出新型生物传感器[J];生命科学仪器;2008年05期
3 庄庆德;生物传感器的现状及发展趋势[J];传感器技术;1987年02期
4 范崇阳;生物传感器的发展和应用(续)[J];传感器技术;1995年03期
5 习岗,张振瀛;现代精密测量中的压电生物传感器[J];物理;1995年05期
6 ;行业信息[J];传感器世界;2000年02期
7 杜晓燕,王保珍;医学生物传感器的发展与未来[J];传感技术学报;2003年02期
8 施云波,彭忠明,张洪泉,董新平,郭建英;检测神经性毒剂生物传感器的研究[J];传感器技术;2005年05期
9 夏建弘;;未来的传感器材料[J];仪器仪表与分析监测;1989年01期
10 张宏绪;;半导体生物传感器及其应用[J];传感器与微系统;1989年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 薛自萍;;生物传感器在食品安全检测中的应用[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集[C];2006年
2 靳刚;;倏逝波成像生物传感器的发展及应用[A];第七届全国光生物学学术会议论文摘要集[C];2010年
3 孔祥贵;张友林;曾庆辉;刘晓敏;涂浪平;孙雅娟;张宏;;单光纤多靶标检测的倏逝波量子点生物传感器[A];第七届全国光生物学学术会议论文摘要集[C];2010年
4 刘新会;梁刚;石柳;巩文雯;;同时检测Pb~(2+),Hg~(2+)的DNA生物传感器的制备及研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
5 黄智伟;黄琛;;光纤DNA生物传感器研究动向[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年
6 袁文迪;龙哲;付志然;沙宪政;;生物传感器关键参数的计算机优化[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
7 袁文迪;龙哲;付志然;沙宪政;;生物传感器关键参数的计算机优化[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
8 孙金杰;朱以华;杨晓玲;李春忠;;硫化镉量子点的光电效应在葡萄糖生物传感器中的应用[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(上)[C];2008年
9 王深琪;李世普;俞耀庭;;一种新型的检测胆固醇含量的荧光光纤生物传感器研究[A];21世纪医学工程学术研讨会论文摘要汇编[C];2001年
10 靳刚;;蛋白质生物芯片[A];首届全国医疗器械学术与产业论坛论文集[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 美迪;能使肿瘤乖乖现形[N];医药经济报;2002年
2 记者 何永晋;乌生物传感器研究硕果累累[N];科技日报;2003年
3 汪明;2009年全球生物传感器市场有望突破40亿美元[N];中国医药报;2006年
4 新欣;新型生物传感器可快速检测病原体[N];医药经济报;2003年
5 记者 耿挺;人工核酸将用于食品新鲜度检测[N];上海科技报;2007年
6 龙云怒;新型电化学DNA纳米生物传感器研制成功[N];医药经济报;2006年
7 吴琼;生物传感器迅速成长[N];中国电子报;2000年
8 朱小平;“人体侦探”——生物传感器[N];医药经济报;2002年
9 白毅 王宇星;我国生物传感器研究获重大进展[N];中国医药报;2006年
10 ;ATP荧光快检:生物传感器的应用不是梦(上)[N];中国食品质量报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王以明;纳米光纤DNA生物传感器研制及基因诊断[D];电子科技大学;2010年
2 薛怀国;基于聚苯胺及其复合材料的生物传感器[D];浙江大学;2002年
3 周真;苯丙氨酸解氨酶传感器及检测系统研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
4 张芬芬;新型纳米生物传感器及其应用研究[D];华东师范大学;2005年
5 吴婧;基于硼掺杂金刚石和新型纳米复合材料的电化学生物传感器研究[D];湖南大学;2005年
6 张彦莉;双层类脂膜与离子通道分子自组装性质的研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2002年
7 邓立新;基于倏逝场的光纤生物传感器系统关键技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
8 刘兴梅;基于碳纳米管的生物传感器和液/液界面离子转移的研究[D];吉林大学;2010年
9 陈章;新型生物传感器的构建及其在环境和生物检测中的应用研究[D];湖南大学;2012年
10 刘盛平;基于支撑双分子层膜的智能生物传感器系统研究[D];重庆大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王艳玲;膜化学修饰电极在化学及生物传感器中的研究与应用[D];山东师范大学;2003年
2 尹娟;基于纤维素酶系功能基因生物传感器的研究[D];湖南大学;2010年
3 刘海燕;化学修饰电极及生物传感器的应用与研究[D];山东师范大学;2002年
4 高慧丽;检测有机磷农药电流型乙酰胆碱酯酶生物传感器的研究[D];北京工业大学;2005年
5 陈国明;基于双分子层膜生物传感器的基础实验研究[D];汕头大学;2004年
6 严珍;发光菌生物传感器在海洋水质监测及蔬菜残留农药检测中的应用[D];厦门大学;2002年
7 郑彦;新型化学修饰电极及生物传感器的研究与应用[D];山东师范大学;2003年
8 王晓丽;纳米材料修饰电极及其在生物传感器中的应用研究[D];华东师范大学;2005年
9 周蕾;基于上转换发光技术生物传感器的研制[D];中国人民解放军军事医学科学院;2004年
10 李昌峰;基于表面等离子体共振生物传感器的研究[D];天津大学;2007年
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