新型适配体核酸探针在双酚A检测中的应用研究

论文摘要

环境内分泌干扰物（Endocrine-disrupting chemicals，EDCs）是一些人工制造或是自然产生的化学物质，它能干扰内分泌系统的正常功能，对有机生物体的健康造成不良影响。双酚A（biphonel A，BPA）是工业上合成聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、不饱和聚酯树脂等多种高分子材料的有机化工原料，是常见的环境内分泌干扰物之一。BPA不但具有破坏甲状腺激素作用的潜在能力，而且能引起人类前列腺癌细胞的扩散，还能在低剂量时阻止睾丸激素的合成。目前对BPA的检测方法主要有质谱、荧光及紫外分光光度法等。本论文根据BPA与BPA适配体（aptamer）的高特异性、高亲和性结合，首次采用BPA适配体核酸传感器对双酚A进行特异性检测。论文共分四章，主要工作内容：第一章介绍了环境激素及其作用机制、危害和防治，双酚A及其危害和检测，适配体由来和运用及指数富集配基的系统进化技术。第二章建立了以荧光共振能量转移检测环境激素中双酚A的荧光分析方法。以三条DNA（BPA适配体及2条一端修饰有荧光基团BPA适配体的互补链）为DNA探针，当加入BPA后，荧光共振能量转移减弱，通过荧光强度的改变，得到BPA浓度与荧光强度的改变量之间良好的线性关系，并考察了不同因素对荧光强度的改变的影响。第三章建立了以电致化学发光检测环境激素中双酚A的分析方法。根据SiO2包埋的钌联吡啶纳米颗粒的电致化学发光特性，将其修饰在自组装于金电极表面的BPA适配体互补链上，通过BPA适配体与其杂交与否，可以使其远离或靠近金电极表面，从而改变发光信号值。由此可以间接测得BPA浓度与发光值改变量之间的线性关系。第四章建立了以电化学阻抗谱检测环境激素中双酚A的分析方法。由于dsDNA的表面结构比ssDNA更有序和稳定，而且表面的负电荷也更多，这些都增大了它对[Fe（CN）6]3-/4-的电荷传递阻碍，因此修饰有dsDNA的金电极阻抗值更大。将BPA适配体互补链自组装在金电极表面上，BPA适配体与其杂交与否、杂交程度可由阻抗值得知，从而可以间接测得BPA浓度与阻抗值改变量之间的线性关系。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 环境激素
• 1.1.1 环境激素简介
• 1.1.2 环境激素的作用机制
• 1.1.3 环境激素对生物体的危害
• 1.1.4 环境激素的防治
• 1.2. 双酚 A
• 1.2.1 双酚 A 简介
• 1.2.2 双酚 A 的危害及检测
• 1.3. 适配体的由来及运用
• 1.3.1 指数富集配基的系统进化技术（SELEX）的基本原理
• 1.3.2 适配体（Aptamer）的优点及其应用
• 1.3.3 双酚 A 适配体（Aptamer）
• 第二章 基于荧光共振能量转移检测双酚 A 的方法研究
• 2.1. 引言
• 2.2. 实验部分
• 2.2.1 试剂与仪器
• 2.2.2 DNA 母液的配置
• 2.2.3 DNA 的杂交与 BPA 的检测
• 2.2.4 荧光的测定
• 2.3. 结果与讨论
• 2.3.1 检测原理
• 2.3.2 实验条件的优化
• 2.3.2.1 缓冲溶液种类的选择
• 2.3.2.2 缓冲溶液 pH 值的选择
• 2.3.2.3 缓冲溶液浓度的选择
• 2.3.2.4 荧光参数的优化
• 2.3.2.5 适配体与 BPA 反应时间的优化
• 2.3.3 工作曲线、线性范围及检测限
• 2.3.4 干扰试验
• 2.4. 小结
• 第三章 基于电致化学发光新型适配体探针检测双酚 A 的方法研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂与仪器
• 3.2.2 DNA 母液的配置
• 2包埋的钌联吡啶纳米颗粒(Ru（bpy）₃²⁺-SiO₂NPs)的制备及表面功能化'>3.2.3 SiO₂包埋的钌联吡啶纳米颗粒(Ru（bpy）₃²⁺-SiO₂NPs)的制备及表面功能化
• 3²⁺-SiO₂NPs 的制备'>3.2.3.1 Ru（bpy）₃²⁺-SiO₂NPs 的制备
• 3²⁺-SiO₂NPs 的表面功能化'>3.2.3.2 Ru（bpy）₃²⁺-SiO₂NPs 的表面功能化
• 3.2.4 电极处理
• 3.2.5 金电极表面 DNA 的自组装
• 3²⁺-SiO₂-ssDNA 探针'>3.2.6 Ru（bpy）₃²⁺-SiO₂-ssDNA 探针
• 3.2.7 金电极表面 DNA 的杂交
• 3.2.8 BPA 的电致化学发光谱检测
• 3.3. 结果与讨论
• 3.3.1 检测原理
• 3.3.2 实验条件的优化
• 3.3.2.1 循环伏安扫速的选择
• 3.3.2.2 缓冲溶液及酸度的选择
• 3.3.2.3 稳定性实验
• 3.3.3 工作曲线、线性范围及检测限
• 3.4 小结
• 第四章 基于电化学阻抗谱的一种新型适配体探针检测双酚 A 的方法研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试剂与仪器
• 4.2.2 DNA 母液的配置
• 4.2.3 电极处理
• 4.2.4 金电极表面 DNA 探针的自组装
• 4.2.5 金电极表面 DNA 的杂交
• 4.2.6 BPA 的电化学阻抗谱检测
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 实验原理
• 4.3.2 实验条件的选择
• 4.3.3 工作曲线、线性范围及检测限
• 4.3.4 干扰试验
• 4.4 小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历和在读期间发表的论文