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基于酶循环放大技术检测肿瘤标记物的研究

【摘要】:近年来,癌症发病率不断增长,造成的死亡人数逐年增加,已经成为严重威胁人类生命健康的一类重大疾病。由于对肿瘤等的早期病变缺乏准确灵敏的检测方法,而且现有的检测手段价格昂贵、操作较为复杂,所以寻找更高效、简捷的检测方法对肿瘤的预防、诊断、治疗和疗效观察等具有重要的研究价值。本论文主要采用了具有SERS活性的核-壳结构生物条码探针、纳米技术、滚环复制的酶循环放大等技术,使得检测信号得到放大,通过表面增强拉曼检测、电化学检测等方法,实现了对肿瘤细胞、蛋白质、基因和生物活性小分子等肿瘤标记物的高特异性和高灵敏度检测。以下是论文包含的主要内容: 1.设计了一种以CdS修饰的生物条形码-AuNP作为探针,基于双链特异性核酸酶具有极高的选择性,能识别并剪切完全匹配的DNA双链、杂交的RNA/DNA双链中的DNA,所以DSN特异性选择和切割使CdS修饰的生物条形码-AuNP释放到溶液中。通过生物条码放大技术固定CdS纳米粒子,结合阳离子阳极溶出伏安(ASV)预富集技术显著提高检测的灵敏度。该传感器还可以应用于含有mRNA的样品检测中。应用此检测方法,可以实现mRNA的高灵敏度和高选择性的测定,得到检测mRNA的线性范围是5.0×10-16~1.0×10-10M。线性相关系数R2=0.997,检测限是1.0×10-16M(3σ)使用本传感器获得的检出限低于文献很多倍。同时对传感器的选择性和重复性进行了研究,通过此传感器,可以实现mRNA的分析和检测。 2.基于生物条码技术和酶循环放大技术,采用表面拉曼增强技术,设计了一种高灵敏检测凝血酶的检测技术方法,构建了一种新型的DNA循环信号放大分子生物传感器,把表面增强拉曼光谱技术应用到DNA循环放大的检测方法中。把核-壳结构作为拉曼信号分子和增强信号的底物,制备了一种携带有大量拉曼信号分子的核-壳结构的生物条码作为拉曼信号探针。在靶DNA的存在下,引发了DNA的循环放大和滚环复制,产生了大量的含有重复序列的DNA长链,可与拉曼探针杂交,从而实现了对DNA的循环放大检测,并进一步通过检测凝血酶验证了该方法的通用性。凝血酶浓度检测的线性范围为1.0×10-9~1.0×10-5M,检测限为1.0×10-10M(3σ)。该方法操作简单,灵敏度高,在肿瘤标志物蛋白和其他领域中都具有较好的选择性,具有广阔的应用前景。

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