论文摘要
1986年,A.J.Bard提出了扫描电化学显微镜（Scanning ElectrochemicalMicroscopy,SECM）技术,这一技术主要应用于研究不同体系的表面结构（例如,电极表面、液/液界面、生物样品等）,包括液相环境中的表面结构,分辨率可达微米级、纳米级。它是一种非接触型扫描探针技术,是利用超微电极对样品表面（基底）进行成像,基底可以是固体也可以是液体。SECM表面形貌图的获得是利用超微电极（超微电极作为SECM的探头是最重要的一部分）在含有氧化还原电子介体的溶液中距离样品基底非常近时,超微电极表面的稳态电流勾勒出来的。SECM广泛应用于化学成像、液/液界面电荷转移、膜与多孔材料中的物质转移、电化学微加工等领域。早在1990年,A.J.Bard小组首次把SECM引入到生物领域中。他们利用SECM对叶片表面进行成像,并根据光合作用探测了叶片表面氧浓度的变化。从此以后,SECM被引入到生物的各个领域,如酶、抗原抗体、细胞等。近年来,利用SECM对表面固定的DNA、蛋白的成像引起了人们的兴趣。DNA与药物分子相互作用的研究一直是生物、医学、分析界研究的热点。姜黄素（Curcumin）,具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化、抗动脉硬化、抗病毒等药理作用,倍受国内外学者的关注。因此研究DNA与姜黄素的相互作用意义重大。本论文的目的是建立一种应用SECM研究适配体与凝血酶相互作用的新方法,并且用电分析方法研究了姜黄素与DNA的相互作用。本论文由绪论、研究报告两部分组成:第一部分为绪论,首先对扫描电化学显微镜（SECM）的实验装置,工作模式和工作原理进行了简要的介绍。然后详细介绍了SECM的探头、SECM图像以及SECM在生物分析方面的应用,包括SECM对酶,DNA,抗原抗体以及细胞的研究。简要介绍了适配体。最后阐述了本论文的研究目的及意义。第二部分为研究报告,由两部分组成。研究报告的第一部分为利用扫描电化学显微镜研究自组装于金电极上的凝血酶适体与目标凝血酶的相互作用。研究工作中利用SECM的反馈模式并初步以铁氰化钾为电子介体。利用SECM法和循环伏安研究了不同表面:裸金、自组装上适体、巯基己烷封闭之后以及结合上凝血酶之后的表面的性质。研究结果表明随着凝血酶的加入电流明显降低。基于此结果,我们发现SECM法检测凝血酶有良好的选择性。此外,我们还发现荷正电荷的六氨合钌作为氧化还原探针优于二茂铁甲酸和二茂铁。论文研究结果表明,SECM有望作为一种新的研究适体与其蛋白相互作用的技术。研究报告的第二部分为研究了姜黄素在玻碳电极上的电化学行为,建立了测定姜黄素的电化学分析方法。氧化峰电流与姜黄素浓度在4.9×10-7～1.4×10-3mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1×10-7mol/L。利用光学和电化学方法研究了姜黄素与溶液中小牛胸腺双链DNA和电极表面固定化小牛胸腺双链DNA的相互作用,初步探讨姜黄素与DNA相互作用的机理及离子强度对相互作用的影响。研究结果表明,在低离子强度下,姜黄素主要通过静电作用与DNA结合,高离子强度下,姜黄素主要通过嵌入与DNA结合。本论文以铁氢化钾为电子介体,结合SECM技术,建立了一种研究适体与凝血酶结合的方法。论文的研究结果证明,根据SECM反馈模式表征适体与凝血酶的结合是可行的,用SECM对凝血酶检测也是可行的;建立了电化学检测姜黄素分析方法,考察了离子强度对相互作用的影响,实验结果表明,在低离子强度下,姜黄素主要通过静电作用与DNA结合,高离子强度下,姜黄素主要通过嵌入与DNA结合。
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标签：扫描电化学显微镜论文; 相互作用论文; 适配体论文; 凝血酶论文; 姜黄素论文;