【摘 要】
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有害物质进入环境后,会在环境中扩散、迁移、转化,例如多环芳烃等等。而当生物体长期暴露在外部环境时,生物体会产生活性氧,并通过自身抗氧化防御系统维持体内活性氧含量。当生物体内无法维持活性氧含量动态平衡时,生物体将产生氧化应激。而氧化应激会攻击DNA结构,造成机体DNA损伤。如果不切除受损碱基,就会导致细胞死亡甚至癌变。其中鸟嘌呤损伤已经被学者们广泛研究,因此8-oxoG被广泛用作生物体中细胞氧化应激
【基金项目】
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大连理工大学中央高校基本科研业务费专项资金（DUT20LAB102）；
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有害物质进入环境后,会在环境中扩散、迁移、转化,例如多环芳烃等等。而当生物体长期暴露在外部环境时,生物体会产生活性氧,并通过自身抗氧化防御系统维持体内活性氧含量。当生物体内无法维持活性氧含量动态平衡时,生物体将产生氧化应激。而氧化应激会攻击DNA结构,造成机体DNA损伤。如果不切除受损碱基,就会导致细胞死亡甚至癌变。其中鸟嘌呤损伤已经被学者们广泛研究,因此8-oxoG被广泛用作生物体中细胞氧化应激和遗传毒性的生物标志物。甲酰胺嘧啶DNA糖基化酶（Formamidopyrimidine DNA glycosylase,Fpg）可特异性识别8-oxoG并将其切除以修复DNA损伤,因此Fpg可间接指示DNA损伤程度,从而实现Fpg的定量灵敏检测具有重要意义。荧光传感检测法由于具有较高的选择性和灵敏度,被学者广泛关注。而现有的荧光传感方法存在背景荧光值偏高的不足。为降低背景荧光值,本文引入氧化石墨烯作为荧光淬灭剂。氧化石墨烯具有较高的比表面积和丰富的含氧官能团,荧光染料可以通过DNA桥连在氧化石墨烯上,使其荧光被氧化石墨烯淬灭。具体的研究内容和结论如下:（1）通过改进后的Hummers法制备氧化石墨烯,氧化石墨烯具有高效的淬灭性能,且不同长度的核酸链连接氧化石墨烯的作用力强弱不同。由于DNA链的碱基数目太少,与氧化石墨烯的π-π共轭作用较弱,因此DNA链无法固定在氧化石墨烯表面,从而会游离在体系中,DNA携带的荧光染料的荧光无法被淬灭,使得荧光强度大大增加。基于这一原理,构建的基于氧化石墨烯固定DNA荧光检测Fpg方法实现了Fpg的检测,线性检测范围为0-0.04 U/mL,检出限为0.014 U/mL,且具有良好的选择性和较低的检出限,为判定物质毒性提供技术方法。（2）通过液相沉淀法制备氧化石墨烯/二氧化锰复合材料,利用将DNAzyme与携带有8-oxoG碱基的DNA链杂交形成双链,使得DNAzyme无法转变为活性构象,实现DNAzyme催化活性开关控制。并将氧化石墨烯/二氧化锰复合材料与谷胱甘肽反应后生成的Mn2+,作为DNAzyme的辅因子。基于这一原理,构建的DNAzyme的荧光传感方法实现了对Fpg的检测,检测范围为0-80 U/mL,检出限为1.99 U/mL,且具有较强的选择性,为实现内源性控制DNAzyme活性、体内荧光成像、检测生物体DNA氧化损伤提供技术方法。
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