论文部分内容阅读
本文以介孔二氧化钛为拉曼响应分子,结合纳米金技术,制备了新型的介孔二氧化钛拉曼探针。基于适体与靶分子的特异性识别特性,利用聚合酶、剪切酶等工具酶的循环放大作用及DNA自组装技术,构建了一系列的放大反应体系,并将制备的新型拉曼探针与放大技术相结合,以表面增强拉曼散射技术为检测手段,建立了高灵敏度、高选择性检测靶DNA,Ramos细胞以及凝血酶的检测方法,进一步促进了表面增强拉曼光谱在生物分析领域的应用。本论文主要进行了以下三个方面的研究::1.建立了一种基于介孔二氧化钛的拉曼标记物,利用透射电镜(TEM)、氮气吸附-脱附、XRD衍射、UV-Vis、拉曼光谱等对介孔二氧化钛以及制备的拉曼标记物进行了表征。在介孔二氧化钛表面引入氨基;金纳米粒子引入羧基,二者生成酰胺键(-NH-CO-)制备出拉曼标记物。巯基修饰的DNA通过金硫键结合到金纳米离子上,当溶液中存在靶DNA时,就会形成拉曼标记物-靶DNA-磁珠的三明治结构,最终得到拉曼标记物的信号强度与靶DNA的浓度存在线性关系,检测限为0.77×10-15 mol/L。该标记物实现了靶DNA的快速,高灵敏度检测,在DNA等寡核苷酸的检测中有很大应用空间。2.基于锁式探针滚环指数循环放大技术,以介孔二氧化钛为拉曼标记物,设计了一种新型的工具酶循环放大SERS检测靶DNA以及Romas细胞的方法。锁式探针由一段与靶DNA序列互补的DNA以及一个剪切酶识别位点组成,以靶DNA为模板,通过线性滚动循环反应产生许多靶DNA,这些靶DNA会引发下一个循环反应,产生更多的靶DNA,从而放大拉曼信号,实验中对靶DNA的检测限可达3.6×10-18 mol/L。采用相应的适体,将该方法用于Ramos细胞的检测,进一步验证了检测体系的实用性。该方法操作简单,线性范围宽,灵敏度高,选择性好,适用于复杂生物样品中DNA以及Ramos细胞的分析,为生物学研究、基因检测以及临床诊断提供了有效的分析手段。3.本实验基于介孔二氧化钛为拉曼标记物,结合DNA自组装技术以及表面增强拉曼光谱,设计了一种超灵敏的检测凝血酶,DNA以及Ramos细胞的方法。互补杂交的两条DNA以及适体DNA分别固定到金纳米离子上,当DNA互补杂交时,金纳米粒子团聚到一起,从而使拉曼标记物介孔二氧化钛聚集到一起,同时,用适体识别DNA修饰磁珠,当溶液中存在靶分子时,就会形成拉曼标记物-靶分子-磁珠的三明治结构。通过实验对比发现,DNA自组装之后拉曼信号分子对同一浓度的生物分子的检测的响应信号强度更高,检测限更低。团聚后的拉曼信标分子对凝血酶的检测限为4.78×10-16 mol/L,对靶DNA检测的检测限为4.01×10-15 mol/L,对Ramos细胞的检测限为5个。这为癌症的临床医疗诊断和其在肿瘤发展阶段的机理研究提供更多的帮助。