基于激光光阱和上转换发光标记的DNA实时探测技术

来源 :武汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hldu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光镊(Optical tweezers),又称为单光束梯度力光阱(Single beam gradient force trap),通过单束高度聚焦的激光即可实现尺寸在数纳米到数十微米范围的物体的捕获和操纵。自1986年发明以来,光镊在生物物理学、细胞生物学、纳米科学等领域得到广泛的应用。在生物物理领域,光镊被用来研究生物大分子的力学性质,加深了人们对生物分子相互作用的认识。在细胞生物学领域,光镊因其非接触的特点,适用于细胞的操纵、分选和生物功能研究。纳米科学领域,研究者利用光镊捕获单颗纳米材料,来研究各种纳米材料的光物理性质,使其成为一种有效的单颗粒分析手段。目前,金纳米颗粒(Au NPs)、量子点(QDs)、上转换纳米颗粒(UCNPs)的三维捕获已经得以实现。其中上转换纳米颗粒可以吸收近红外光,将其转换为紫外光和可见光,而且具有出色的耐光漂白能力,适用于生物分析、活体成像等领域。近红外激光光镊在捕获UCNPs的同时还可以实现上转换发光的激发,基于此本课题组将980 nm近红外光镊和微球悬液分析方法结合起来,实现了肿瘤标志物分子的高灵敏检测。在此基础上,本论文希望进一步发展一种光镊辅助的生物分子的原位实时探测方法。以此为目标,本论文开展了以下工作:(1)利用两亲聚合物包覆和聚合物交联的方法制备水溶性的聚马来酸酐-十八碳烯(PMAO)包覆的上转换纳米颗粒(PMAO-UCNPs)。通过测量PMAO-UCNPs在PBS缓冲溶液中的水合粒径来考察其胶体稳定性,发现PMAO-UCNPs在磷酸缓冲溶液(PBS)中保存30天之后仍然具有良好的单分散性。在PMAO-UCNPs表面偶联生物素功能化的聚乙烯二醇分子(biotin-PEG-NH2),制备得到可用于链酶亲和素(SA)特异性标记的biotin-PEG-UCNPs,实现了磷酸缓冲溶液中链酶亲和素微球的特异性标记。(2)利用上述制备的biotin-PMAO-UCNPs,连接SA分子,得到可以标记生物素分子的上转换发光纳米标记材料SA-UCNPs。以Na YF4微米盘或Si O2微球为载体、链置换反应底物为连接单元、SA-UCNPs为发光标记材料构建可以对DNA进行响应的微纳复合物(MNCs)颗粒。进攻链存在时,发生链置换反应,导致MNCs发生解组装,MNCs表面的UCNPs脱落下来。当MNCs被光镊捕获时,该过程在光阱中发生,可以通过连续测量上转换发光信号对这个过程进行实时探测。经过优化改进,最终可以实现PBS中1 n M DNA的实时探测。本方法不仅为动态DNA纳米技术提供一种有效的研究手段,而且有望拓展到对其它生物分子的实时探测。
其他文献
翻译是一种跨语言、跨文化的交际活动。语言是文化的载体,而文化根植于语言。由于语言文化差异的存在,可以说,翻译损失存在于翻译过程的始终,如何最大程度地减少翻译过程中的损失?这是译者无法回避的问题。本文以Other Words:American Indian Literature,Law,and Culture(《他语世界:美国印第安文学、法律和文化》)第三章汉译作为世纪案例,以夏廷德的翻译补偿理论为
旅游业作为绿色产业,对其他产业具有较强的辐射带动效应,近年来在国民经济中的作用越来越突出,已经成为很多地区经济新的增长点。新疆地区旅游资源丰富、种类齐全、具有独特性。但由于地处我国西北内陆,旅游业起步相对较晚,在发展过程中面临较多问题,亟需改变。2019年自治区政府工作报告指出要全面实施旅游兴疆战略,打造地区经济发展新的增长极。适度有效的财政政策对旅游业的发展具有积极的促进作用,可以起到优化行业环
公共卫生至关重要,直接关系到人民的健康和社会的稳定,翻译公共卫生类书籍能帮助我国人民较迅速、较全面地了解全球范围内疾病和灾难历史、疾病预防和疾病治疗知识与方法。Evaluating International Public Health Issues(《评价国际公共卫生问题》)一书是公共卫生类信息型文本。本次翻译实践选取了该书第三章的前四小节作为翻译实践素材,旨在探讨公共卫生类信息型文本的翻译策略
期刊
大数据时代的到来,突发事件网络舆情信息的传播呈现交互性、复杂性、多样性等特点,利用大数据技术加强突发事件网络舆情风险预警的能力,是当前政府需要进行的一项重要工作,具有重要的现实价值。近年来,随着大数据技术在我国的发展和应用,我国政府在大数据时代突发事件网络舆情风险预警工作中取得了一些成效,譬如:基于大数据的舆情信息监测意识整体提升、基于大数据的舆情信息采集能力逐渐提高、基于大数据的舆情信息研判模式
自我意识的书写一直是西方戏剧及至文学的传统话题。早在古希腊时期,索福克勒斯的戏剧就反映了“人难以认识自己”的认知困境。文艺复兴时期,莎士比亚的戏剧充分体现了人对自身命运的关注和对自我的启蒙。西方现代派戏剧,由于受到非理性主义思潮、心理学、精神分析学等的影响,对自我意识的探讨成为显性的主题或自觉的主题,一度得到重点发掘。值得深究的是,西方现代派戏剧中的主人公们在自我探寻时,常常陷入自我矛盾的内部斗争
卤代有机化合物的电化学还原脱卤反应是有机电化学中最重要的反应类型之一,此反应在有机合成和环境污染物的处理中都有着重要的应用。近年来,由于氟代有机物的大规模生产和广泛使用,使得氟代有机物引起的环境问题在全球范围内得到了广泛的关注。与此同时,氯代有机物的使用量因为每年逐渐增多,也成为了社会广泛关注的一类污染物。卤代有机污染物的毒性主要来自于其中的卤素,脱卤是处理卤代污染物的关键步骤。因此,开发高效便捷
表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)技术可以将待测物的拉曼光谱信号增强10~4-1014倍,大幅提升检测灵敏度,近年来被广泛应用于环境检测、反应监控、生化分析和生物成像等多个领域。众所周知,贵金属纳米粒子的局域表面等离子体共振(localized surface plasmon resonance,LSPR)效应使得纳米粒子近表面电磁场强
长城是世界文化遗产,山西是全国的长城大省,晋北长城中又以雁门关、偏头关、宁武关这外三关长城最具特色,是山西边塞旅游的代表。长城,蜿蜒万里,如长龙舞动,精美雄浑,构筑奇特,依山势而建,依地形而筑,也许古人在修筑时并没有考虑美学的价值,如今却留给后人一个巨大的艺术品,让后人品鉴。长城,从审美角度来说,是最具壮美的审美角度,给人以雄壮、阳刚的感受,让人心胸宽阔。本文以晋北长城入手,研究长城在审美活动中的
本论文首先综述了动物体滑液关节的润滑机制,指出关节超润滑机理关键在于糖蛋白与透明质酸之间通过协同作用形成的多级刷型结构。这种组装体既可以分散到关节滑液当中,也可以组装到软骨表面上,达到高效的润滑性能。壳聚糖与聚氨基酸均为天然的生物大分子;而贻贝仿生多巴胺基团能够在多种性质不同的材料表面粘附。因此,本论文在调研相关文献之后,主要从壳聚糖接枝聚氨基酸仿生润滑剂和聚多巴胺基超润滑涂层两方面来设计新型仿生