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《宁波大学》 2017年
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新型FRET平台的设计及其在生物传感中的研究及应用

杜春暖  
【摘要】:荧光传感器的输出信号为荧光,具有灵敏度高、操作简单、选择性好等优点,被广泛应用于环境分析、分析化学、生命科学等很多领域。本论文根据荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)原理,设计合成了新型的荧光传感器,并用于生物分子的检测。本文研究内容如下:(1)基于铱配合物和阳离子共轭聚合物间的荧光共振能量转移构建了一种高灵敏的生物传感器,用于检测凝血酶。该方法基于水溶性共轭聚合物和铱配合物间的静电作用和π-π共轭作用,从而发生FRET。带有负电的凝血酶适配体增大了阳离子共轭聚合物和铱配合物之间的距离,体系的FRET被影响。加入凝血酶后,由于凝血酶与其适配体的特异性结合,体系恢复发生FRET,从而构建了一种“turn-on”荧光传感器用于检测凝血酶。该传感器特异性好、灵敏度高、结果准确可靠、成本低、快速,且过程极其简单。最重要的是我们首次利用铱配合物和阳离子聚合物检测凝血酶,对其他有适配体的生物分子具有通用性。(2)单链结合蛋白(single strand binding protein,SSB)是所有活细胞中一种很关键的蛋白,能够与大量的蛋白发生作用,引导其他蛋白在DNA复制,修复等过程中发挥作用。我们基于阳离子共轭聚合物和铱配合物之间的静电作用和π-π共轭,设计了两种无标记的荧光方法,研究DNA和蛋白之间的作用,可以对SSB进行定量分析。第一种方法是基于单链DNA和SSB之间的作用,第二种方法基于发卡DNA和SSB之间的作用。同时,第一种方法还可被应用于辨别DNA碱基链的长度。(3)核酸外切酶I在生物学的很多过程中起着重要的作用,如DNA复制、重组、修复等。其中最重要的功能就是维持生物体内的基因突变几率,从而维持遗传信息的稳定性。基于阳离子共轭聚合物与铱配合物之间的FRET,开发一种核酸外切酶I“turn-on”检测方法,该方法具有很高的灵敏度和特异性。另外,我们的方法可以在复杂体系里检测核酸外切酶I的活性(4)抗坏血酸(ascorbic acid,AA),存在于水果和蔬菜,是一种重要的微量元素,在人类和动物体中是不可缺少的。抗坏血酸的缺乏会导致坏血病,但是过多的抗坏血酸摄入可能会导致尿道结石、腹泻、胃痉挛等疾病。本章首先构建了一种水溶性阳离子共轭聚合物与量子点Cd Se/Zn S之间的荧光共振能量转移体系。阳离子共轭聚合物做供体,量子点做受体。利用抗坏血酸对量子点的刻蚀作用,可以显著降低量子点的荧光强度,从而使阳离子共轭聚合物的荧光增强,通过这一过程定量检测抗坏血酸。
【学位授予单位】:宁波大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O657.3;TP212

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