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《湖北大学》 2017年
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基于纳米金—核酸适体探针的试纸条传感器用于疾病标志物的检测研究

高雅  
【摘要】:试纸条生物传感器是一种将生物化学反应转化成可视化信号和荧光信号等的一类分析检测装置。近年来,由于其快速、便携、成本低、易操作等优点成为传感器中很有竞争实力和发展前景的一个分支。在试纸条测定中,标记物粒子通过毛细管作用在多孔材料中转运,并在目标分析物存在的情况下积累在测试线和控制线,形成可见或荧光线,从而达到对目标分析物的定性和半定量的目的。目前人们对癌症标志物、金属离子、蛋白质、病毒和核酸等不同种类的目标物均实现了试纸条上的检测。大多数疾病标志物测定方法均需要复杂冗长的实验程序,昂贵精细的设备,许多实验室没有测试条件。因此,用于快速灵敏、价格低廉、便于使用的现场检测技术已成为一种迫切需求。试纸条生物传感器能够在没有仪器的情况下实现疾病标志物的可视化检测。疾病标志物的灵敏检测在临床诊断、遗传学治疗、药物研发和食品安全等领域均有重要意义。本工作的主要目的在于提高试纸条检测的灵敏度及拓宽试纸条的检测范围,从而解决其在疾病标志物检测方面的一些弱点。本论文的研究内容主要包括以下两个方面:(1)成功制备了一种新型的DNA-AuNPs三维网络放大的核酸试纸条传感器。在该体系中,我们引入了链霉亲和素包覆的纳米金粒子(Au-SA),将其作为放大信号的功能粒子,当样品中含目标物时,在检测线上形成DNA-Au NPs网状结构,聚集大量的纳米金粒子,从而达到信号放大的目的,降低对目标物核酸的检测限。核酸的超灵敏与现场检测可对重大传染病进行现场检测,实现遗传疾病的早期诊断和治疗。该试纸条传感器检测目标DNA浓度的线性检测范围为0.1 pM到250 nM,检测限(LOD)为0.01 pM。相比传统的三明治夹心法核酸检测试纸条,该方法可以将灵敏度提高4个数量级。此外,该方法拥有良好的重现性和稳定性,这使其在实际诊断应用中有很好的潜质。(2)成功设计了一种三条线试纸条传感器,向常规双线试纸条传感器(LFB)添加凝血酶线,用于检测人血清中宽浓度范围内的凝血酶。常规的基于适配体的试纸条传感器的主要限制是其由于“钩状效应”而难以在宽浓度范围内测量目标蛋白质的浓度。我们在LFB的测试线和控制线之间引入凝血酶线,样品中凝血酶浓度与试纸条上三条线的信号形成可定量的关系。我们可通过数据处理从三条线的强度得出测试样品中的凝血酶水平。试纸条传感器在10分钟内测量凝血酶浓度的线性检测范围为1 nM至500μM,检测限(LOD)为0.54 nM。这种新颖且易于使用的试纸条传感器可以用于快速灵敏和低成本的凝血酶检测,并成为广泛生理浓度范围内检测的有力工具,其对于各种诊断具有很好的应用前景。
【学位授予单位】:湖北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP212.3

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