论文部分内容阅读
近年来氧化应激由于与人体衰老和癌症等疾病密切相关,受到了越来越多的关注。与此同时,与氧化应激相关的生物分子比如丙二醛(MDA)、超氧根阴离子(02·-)、p53和口腔癌基因的检测方法也渐渐被报道。电化学检测因其操作简单、灵敏度高和选择性好等优点成为测定生物分子的一种有效方法。纳米材料因其具有比表面积大和生物相容性好等优点被广泛应用于电化学传感中。本论文选择碳纳米管及钯-金(Pd-Au)合金纳米晶和内切酶来放大电化学信号,使用模拟酶来提高稳定性,构建了与氧化应激相关生物分子的电化学传感器。1.首次构建了一种基于多壁碳纳米管(MWNTs)的免标记电化学生物传感器用来检测MDA。生物传感界面是通过简单的酰胺反应将人体补体因子H (CFH)固定在MWNTs-壳聚糖(CS)上。MDA特异性结合CFH后阻碍了[Fe(CN)6]3-/4的电子传递,从而引起了电流信号的改变。该方法测定MDA的检测限是0.047μmol L-1,线性范围为0.1-90μmol L-1,选择性好,并成功地应用于血清样品中MDA的检测,在癌症的诊断方面具有很大的应用前景。2.使用由Heck反应制备了光聚合材料E-4-(4-甲酰基苯乙烯基)吡啶(Formylstyrylpyridine)并通过紫外光照射可在短时间内固定Mn2P2O7,合成了多层片状的Mn2P2O7作为一种新型超氧化物歧化物酶(SOD)的模拟酶,构建了基于MWNTs/Mn2P2O7-Formylstyrylpyridine的电化学生物传感器来检测02·-。由于Mn2P2O7的高催化性能和MWCNTs/Mn2P2O7-Formylstyrylpyridine复合膜界面快速的电子传递功能,该生物传感器可以很好的固定细胞并检测细胞释放的02·-,这对于细胞监测和与氧化应激相关的疾病的诊断具有潜在的应用价值。3.使用Pd-Au合金纳米晶作为载体固定探针DNA,运用限制性内切酶N.BstNBI特异性识别双链DNA特定序列,以血红素/G四联体作为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)氧化酶和辣根过氧化物酶(HRP)的模拟酶,构建了高灵敏的电化学传感器来检测p53及口腔癌基因。此方法是首先将探针DNA与辅助DNA部分互补配对,再利用目标DNA与辅助DNA绝大部分碱基互补配对,使探针DNA恢复成单链DNA。接着使用N.BstNB I对脱落电极的双链目标DNA和辅助DNA中的特定序列进行剪切,使目标DNA恢复成单链,再次与电极上的辅助DNA互补配对。如此循环,最终使更多的探针DNA恢复成单链并与血红素反应形成血红素/G四联体。以硫堇为电子媒介体,血红素/G四联体催化由NADH在O2存在下产成的H202的还原,产生电化学信号。替换辅助DNA就可以实现对不同目标DNA的检测,因此该检测方法具有普适性。基于以上原理设计的DNA电化学传感器灵敏度高、线性范围宽并能很好地识别单碱基错配,为以后癌症的诊断和预防提供了一种新方法。