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人体内,生物分子miRNA和BACE1与胶质瘤和阿尔茨海默病存在密切的关系。1niRNA-182的表达水平可作为临床上胶质瘤早期诊断的依据,抑制BACE1的活性可在一定程度上减少Ap的产生,因此,研究miRNA和BACE1对产生Aβ的前体蛋白的剪切具有重要的生物学意义。鉴于miRNA在体内的低含量和以及BACE1对产生Ap的前体蛋白的切割缺乏有效的检测手段,本论文中,我们建立了基于一种巯基二茂铁修饰的纳米金/抗生物素蛋白复合物电化学信号放大方法来检测miRNA和BACE1对多肽的切割。miRNA(MicroRNA)是一种广泛存在于真核生物中的小RNA,成熟体的miRNA长度大约为17-25nt。机体内miRNA-182的表达水平在一定程度上可反映胶质瘤的产生及发展过程。本论文中,我们采用电化学信号放大的方法,检测了胶质瘤中miRNA的表达水平。首先在金电极的表面修饰DNA单分子层,然后利用生物素标记的miRNA和靶点miRNA与表面固定的DNA发生竞争反应,随后巯基二茂铁修饰的纳米金/抗生物素蛋白复合物衍生到电极表面。二茂铁的电化学信号与靶点miRNA浓度成反比例。该方法成功应用于胶质瘤患者血清中miRNA-182的测定。结果表明,癌症患者中miRNA-182的含量是健康人的3倍左右,该结果和实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)结果一致。此外,电化学方法操作简单、重现性好(RSD<5%)、检测限低至10fM。BACE1是一种与阿尔茨海默病相关的重要的蛋白水解酶。Ap是β-淀粉样蛋白前体(APP)的水解产物之一,APP依次由p-分泌酶(BACE1)、γ-分泌酶特异性酶切产生Ap。目前大量的学者认为Aβ的异常表达与阿尔茨海默病存在密切的关系,因此抑制BACE1的活性成为治疗AD的重要途径之一。本论文中模拟BACE1酶切APP的生物过程,设计一条含BACE1酶切位点的一段生物素标记的多肽序列并修饰于金电极表面,经过BACE1剪切,随后用巯基二茂铁修饰的纳米金/抗生物素蛋白复合物衍生到电极表面,通过BACE1酶切前后电化学信号的变化来检测BACE1切割多肽的过程。该方法可初步用于BACE1抑制剂的筛选。当BACE1抑制剂存在时,电化学信号不降低或者降低程度较小。