【摘 要】
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锌是人体中一种必需的微量元素,一般以离子形式存在,具有促进生长发育、伤口愈合、维生素A的吸收和代谢,增强免疫力等重要功能。锌离子参与了生物体内多种生化过程,如基因转
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锌是人体中一种必需的微量元素,一般以离子形式存在,具有促进生长发育、伤口愈合、维生素A的吸收和代谢,增强免疫力等重要功能。锌离子参与了生物体内多种生化过程,如基因转移和神经信号传递,还能够与某些特殊的蛋白质结合作为其辅助因子和催化核心。研究表明锌离子的代谢紊乱与神经系统疾病有关,如阿尔茨海默氏病、癫痫、缺血性中风等,因此构建一种快速、灵敏的生物体内锌离子的检测方法对于临床研究具有重要意义。本论文主要研究了一种能够与锌离子特异性结合的新型金-肽探针,建立了一种基于拉曼光谱和拉曼成像的锌离子检测方法。通过Au-S键将拉曼报告分子4-巯基苯甲酸和小肽(CCALNNHPHGHW)连接到纳米金表面得到金-肽探针。当锌离子存在时,锌离子与小肽序列中的组氨酸(H)特异性结合导致金-肽探针的聚集,进而引起其紫外特征吸收峰的红移和拉曼信号的增强。基于上述作用机理,通过金-肽探针紫外光谱和拉曼光谱的信号变化进行了体外锌离子的检测,同时通过拉曼成像探究了细胞内锌离子的分布情况。实验结果表明4-疏基苯甲酸的最佳用量为2.5 μmol/L,小肽的连接量为1.36×10-8mol/cm2。紫外光谱检测法在线性范围5-80μmol/L时,最低检出限为1μmol/L,相关系数为R2=0.9912;拉曼光谱检测法在线性范围1-160μmol/L时,最低检出限为0.1 μmol/L,相关系数为R2=0.9807,结果表明拉曼光谱的检出限更低且检出范围更宽。本实验通过拉曼光谱和拉曼成像实现了体外及细胞内锌离子的检测。检测方法具有灵敏度高,特异性强,操作简单等优点,为锌离子的检测以及此类新型探针在食品安全检测和生物医学以及临床监测等方面的应用提供了理论依据和方法。
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