纳米金原位合成生物传感器的构建及其对慢性粒细胞白血病BCR/ABL融合基因检测的研究

摘要

目的：
　　慢性粒细胞白血病(Chronic myelogenous leukemia，CML)是一种早期多能造血干细胞恶性克隆增生性疾病，其典型特征是9号和22号染色体易位从而形成了t(9:22)(q34；q11)，即费城染色体，在分子学水平上形成了BCR/ABL融合基因。大约95％的慢性粒细胞白血病患者存在这种染色体易位，因此检测BCR/ABL融合基因对该病的早期诊断、疾病预测以及微量残留白血病的诊断等具有非常重要的临床意义：本研究拟构建一种基于纳米金原位合成技术的DNA电化学生物传感器，并对其生物传感器的各种性能进行电化学表征，同时检测对BCR/ABL融合基因的特异性识别和定量检测。旨在探索一种便捷、经济、快速、灵敏的检测手段。
　　方法：
　　1.在一定条件下，利用壳聚糖作为还原剂和氯金酸在MWNTs表面原位合成纳米金，并利用扫描电镜对修饰材料进行表征。
　　2.利用GNPs/MWCNTs-Chits制备过氧化氢电化学生物传感器，以硫堇作为电子介体，对过氧化氢进行检测，并对传感器的各项性能指标进行表征。
　　3.以采用第一步简单的方法实现纳米金在二氧化铈和多壁碳纳米管表面的原位合成为基础，再将巯基修饰的寡核苷酸探针固定组装到修饰过的合成材料的电极上。
　　4.对DNA传感器的各种电化学性能进行表征，并对实验条件进行优化。
　　5.以亚甲蓝作为电化学杂交指示剂的条件下，采用循环伏安法和差分脉冲伏安法，实现对慢性粒细胞白血病BCR/ABL融合基因的检测。
　　结果：
　　1.合成的纳米金颗粒吸附在MWCNTs表面，沿着MWCNTs表面分布，其粒径大小为20 nm，利用壳聚糖实现了纳米金在MWCNTs表面的原位合成。
　　2.基于纳米金原位合成所构建的过氧化氢生物传感器，能够有效的检测过氧化氢，其检测线性范围为5×10-7M-1.5×10-3M，电流信号和过氧化氢浓度呈现很好的线性关系，检测下限达到了3.75×10-8M，较报道的方法其灵敏度得到了一定程度的提高。
　　3.制备的DNA电化学传感器能够很好地区分人工合成的BCR/ABL融合基因的完全互补片段和单碱基错配、完全非互补序列，说明它具有很好地特异性。本实验还对融合基因靶序列进行了定量检测，互补靶DNA序列在1×10-9 M-1×10-12M浓度范围内，呈现很好的线性关系，检测限为5×10-13M。
　　结论：
　　1.扫描电镜结果显示纳米金在MWCNTs表面合成成功；利用该原位合成方法构建的H2O2传感器对H2O2的检测较报道方法有一定程度的提高；表明纳米金原位合成能够有效的提高传感器的检测性能。
　　2.原位合成可以使多种纳米材料组成一个有机体，能够更好的发挥其协同作用，从而使构建的生物传感器对其底物的检测能力有一定程度的提高。