几种非电活性生物分子检测的生物传感器研制

论文摘要

为了构建检测非氧化还原活性生物分子的传感器,本课题引入了电活性标记物并结合电化学检测手段,制备了高灵敏度、具有选择性的电化学生物传感器并检测了非氧化还原活性的多肽、蛋白质以及DNA。具体的研究工作包括以下两方面:一、检测含有巯基的非氧化还原活性的多肽及DNA。以多肽以及DNA杂交为模型,采用巯基特异性试剂马来酰亚胺—二茂铁（Fc-Mi）标记并检测含巯基的多肽以及3’端修饰巯基的寡核苷酸（ODN）。检测了含有一个半胱氨酸残基的谷胱甘肽以及含三个半胱氨酸残基的六肽。通过对吸附在电极表面电活性的Fc-Mi进行检测从而对多肽定量。上述方法可扩展到研究ODN的杂交反应。通过对完全匹配以及不同数量碱基错配的靶点ODN检测来证实该方法用于ODN序列特异性分析的可行性。ODN的检测浓度低达10 fmol·L-1。二、检测非氧化还原活性的蛋白质。采用双功能交联试剂4-马来酰亚胺丁酸N-羟基琥珀酰亚胺酯（GMBS）和电活性标记物巯基二茂铁（Fc-SH）检测表面固定的蛋白质-带正电荷的溶菌酶与带负电荷的金属硫蛋白（MT）。聚电解质的引入可有效地降低蛋白质在电极表面的非特异性吸附。电活性标记物Fc-SH的电化学信号与通过静电作用吸附在电极表面的蛋白质浓度相关。溶菌酶的检测限可低至0.1nmol·L-1。上述方法的开发,为检测表面固定的非电活性生物分子提供了新的思路,具有简便、灵敏、重现性好、仪器设备简单等优点。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 生物传感器
• 1.1.1 生物传感器的组成和原理
• 1.1.2 生物传感器的分类和特点
• 1.1.3 生物传感器的发展历程
• 1.1.4 生物传感器的应用
• 1.2 几种生物传感器简介
• 1.2.1 压电型生物传感器
• 1.2.2 光学生物传感器
• 1.3 电化学生物传感器研究进展
• 1.3.1 DNA电化学生物传感器
• 1.3.2 蛋白质电化学生物传感器
• 1.4 论文工作的选题意义
• 第二章 采用二茂铁-马来酰亚胺电化学检测表面固定的多肽与DNA
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验试剂
• 2.2.2 实验仪器
• 2.3 实验过程
• 2.3.1 多肽与Fc-Mi的表面固定
• 2.3.2 DNA与Fc-Mi的表面固定
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 检测原理
• 2.4.2 多肽的检测
• 2.4.3 DNA杂交的检测
• 2.5 小结
• 第三章 非氧化还原活性的蛋白质的电化学检测
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 实验仪器
• 3.3 实验过程
• 3.3.1 溶菌酶和MT的表面固定
• 3.3.2 GMBS和Fc-SH的固定
• 3.3.3 循环伏安检测
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 检测原理
• 2.4.2 溶菌酶的电化学检测
• 3.4.3 溶菌酶检测的工作曲线
• 2.4.4 MT的电化学检测
• 3.5 小结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果目录