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脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid,DNA)是重要的生命物质,癌症等许多疾病的发生与DNA有着密切的关系,因此特定序列的DNA的定量检测非常重要。 在本论文中,我们提出了一种检测微量DNA的方法。该检测方法为,将磁球的体积放大效应和碱性磷酸酶的放大效应相结合形成一种对微量DNA的双倍放大检测方法。该双倍放大检测方法的具体过程分为如下几步:首先,利用生物素和链霉亲和素之间的特异性反应,将生物素标记的捕捉DNA分子固定到底部修饰有链霉亲和素的聚乙烯基板上。然后将目标DNA溶液加入到基板上,通过目标DNA和捕捉DNA之间的杂交反应,将目标DNA分子也固定到基板上。然后,取一定量的链霉亲和素修饰的磁球和生物素化的探针DNA进行反应,将检测DNA修饰到磁球的表面。由于磁球表面的链霉亲和素位点数大于104个,理论上,同等数量的探针DNA可以被修饰到磁球表面。第三步,将第二步所得的探针DNA修饰的磁球加入到第一步所得的固定有目标DNA的基板中。通过探针DNA与目标DNA的杂交反应,可以将磁球固定到基板上,进而形成捕捉DNA-目标DNA-探针DNA-磁球的夹心结构。随后,向第三步得到的结果中加入尿素溶液,使DNA之间发生去杂交反应,将磁球从基板上释放下来,并将释放下来的磁球收集到离心管中待用。同时,向生物素化的检测DNA中加入链霉亲和素修饰的碱性磷酸酶分子,通过生物素和碱性磷酸酶之间的反应,将碱性磷酸酶标记到检测DNA分子上。将得到的碱性磷酸酶标记的检测DNA分子加入到上面收集到的磁球中,通过检测DNA和探针DNA之间的杂交反应,将碱性磷酸酶分子标记到磁球的表面。最后,向标记有碱性磷酸酶的磁球中加入碱性磷酸酶的底物(本论文中所用的碱性磷酸酶的底物为其荧光底物4-甲基伞形酮酰磷酸酯),进行催化反应。催化反应结束后,对反应的产物进行荧光检测。 如果在第一步中,固定在基板上的DNA足够稀疏,就可以保证一个磁球只能和一个目标DNA分子结合。这样磁球和目标DNA分子之间就能形成1∶1的定量关系。而每个磁球的位点数一定,其能修饰的碱性磷酸酶分子的数量一定。而在底物浓度等其他因素相同的条件下,一定时间内反应所产生的荧光产物的数量取决于碱性磷酸酶的数量,即最终取决于目标DNA分子的数量。所以,我们可以通过产物的荧光强度来实现对目标DNA分子的检测。本文章就碱性磷酸酶的催化条件、磁球的荧光检测和目标DNA的荧光检测进行了实验和讨论。通过这种酶和磁球结合双倍放大检测DNA的方法的线性范围为1.0×10-13-1.0×10-15mol/L,经过计算检测限为1.0×10-13-1.0×10-15 mol/L。