论文部分内容阅读
蓖麻毒素(ricin)和相思子毒素(abrin)是两个结构和功能类似的植物毒素,具有毒性强、来源广、易制备的特点,是生物武器核查清单中仅有的两种植物蛋白毒素,也是重要的生物恐怖剂之一。面对防生物战和反生物恐怖的迫切需求,对蓖麻毒素和相思子毒素的快速检测和防治已成为一个重要的研究热点。为此,本论文开展了对蓖麻毒素和相思子毒素快速检测方法的研究。 1.应用一种基于适配子和免修饰金纳米粒子的比色分析法来实现对蓖麻毒素的检测。检测时,当体系中不存在蓖麻毒素时,蓖麻毒素的适配子可以吸附在金纳米粒子的表面,从而保护金纳米粒子在NaCl存在的条件下不发生聚集,溶液呈红色;当体系中存在蓖麻毒素时,适配子优先结合蓖麻毒素并发生构象改变,适配子失去保护金纳米粒子的能力,使得金纳米粒子在NaCl存在的条件下发生聚集,溶液呈蓝色。根据溶液颜色的变化就能够得到蓖麻毒素的定量分析结果。本方法具有较高的灵敏度,对于蓖麻毒素的检测限为0.31 nM。更为重要的是,本方法在实际样品检测和专一性实验中都有良好的表现,具有广阔的应用前景。 2.为了验证基于金纳米粒子比色分析法的普适性,我们利用这种方法对相思子毒素也进行了检测。检测时,当体系中没有相思子毒素时,相思子毒素的适配子可以吸附在金纳米粒子的表面,保护金纳米粒子在NaCl存在的条件下不发生聚集,溶液的颜色为红色。当体系中存在相思子毒素时,适配子与相思子毒素结合并发生构象的改变,金纳米粒子不再被保护,在NaCl存在的条件下发生了聚集,使得溶液颜色变为蓝色。应用本方法对相思子毒素的检测限可以达到0.24 nM,而且在实际样品的检测中也得到了理想的结果。 3.近年来的研究发现,金纳米粒子具有过氧化物酶活性,能够在H2O2存在的条件下催化3,3,5,5-四甲基联苯胺(TMB)生成氧化态的蓝色产物,使得溶液的颜色发生变化。我们在研究中发现,当单链DNA分子(如适配子)存在时,金纳米粒子的表面被活化,使得金纳米粒子过氧化物模拟酶活性得到增强。如果加入与适配子特异结合的靶物质,由于靶物质与适配子间的特异结合使得适配子从金纳米粒子表面脱离,导致金纳米粒子的酶活性降低。金纳米粒子过氧化物酶活性的变化程度与靶物质的浓度相关,以此反应原理为基础,我们建立了一种基于适配子和金纳米粒子催化活性的对蓖麻毒素的可视化检测方法。应用本方法得到的蓖麻毒素的检测限为0.05 nM,且在实际样品检测和专一性实验中都有良好的表现,这就拓展了本方法在实际应用中的可行性。 4.为了验证基于适配子和金纳米粒子过氧化物模拟酶活性传感器对不同分析物的普适性,我们利用这种传感器对相思子毒素也进行了检测。当相思子毒素的适配子存在时,适配子会吸附在金纳米粒子的表面使其被活化,使得金纳米粒子的过氧化物模拟酶活性得到增强。如果加入相思子毒素,适配子会与毒素发生特异性结合使得适配子从金纳米粒子表面脱离,导致金纳米粒子的催化活性降低。金纳米粒子过氧化物酶活性的变化程度与相思子毒素的浓度相关。应用本方法对相思子毒素的检测限可以达到0.2nM。而且在奶粉的实际样品检测和专一性实验中也得到了理想的结果。