分子自组装固定DNA和DNA与其他分子的相互作用及应用

摘要

在该论文工作中,我们提出了使用自组装的聚二烯丙基二甲在氯化胺(PDDA)单层膜来固定DNA的新办法,用XPS、红外温反射、拉曼和STM技术进行了表征.XPS、红外漫反射光谱、拉曼光谱、STM和电化学实验表明DNA可以成功固定化到到PDDA自组装膜上.STM图像还表明单晶金电极上PDDA自组装膜是呈二维有序的线条状分布,随后吸附的DNA可顺着该结构进行固定化,也具有一定的有序性.我们还首先尝试了在金电极上用直接吸附的办法形成聚乙烯亚胺(PEI)自组装单层,并将其用于DNA的固定化.在研究聚电解质自组装固定化DNA技术的同时,我们还提出一种新的采用氧化铝膜析构筑高密度DNA陈列的方法,并用XPS、红外漫反射、拉曼和AFM技术进行了初步的表征.我们还采用PDDA和PEI自组装膜电极考察了两种染料分子硫堇和亚甲基蓝(MB)作为电化学标记物的可行性.利用MB作为电子传递探针,通过分析MB在dsDNA和ssDNA在PDDA自组装膜上的电极反应,我们认为长链DNA在PDDA自组装膜上应该以平躺的方式吸附;通过分析MB的裸金、PDDA、dsDNA/PDDA和ssDNA/PDDA膜上的反应速率常数,发现ssDNA的电子传递性能优于dsDNA,并提出DNA修饰电子传递主要以横穿链方向进行的电子传递模式.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1 DNA电化学研究的意义

§1.2 DNA与其他分子相互作用的研究

§1.2.1 DNA与其他分子的相互作用研究的意义

§1.2.2 DNA同其他分子的相互作用研究与药物设计

§1.2.3与DNA相互作用的其他分子的分类

§1.2.4 DNA与其他分子相互作用的模式

§1.3 DNA的导电性

§1.4 DNA研究常用的表征方法

§1.5基因检测和基因(DNA)传感器检测技术

§1.5.1基因检测

§1.5.2基因传感器的工作原理

§1.5.3基因传感器的分类

§1.5.4基因传感器的新进展：肽核酸用于DNA检测的识别层

§1.6基因芯片

§1.7 DNA传感器与DNA损伤的研究

§1.8 DNA固定化的意义

§1.9论文设想和主要工作

参考文献

本章图表

第二章实验

§2.1试剂

§2.2电极制备

§2.3仪器

参考文献

第三章DNA的固定化及表征

§3.1固定化方法的分类

§3.2应用于DNA研究的自组装技术

§3.3 PDDA分子自组装固定DNA及表征

§3.3.1 PDDA分子自组装固定DNA

§3.3.2 PDDA自组装固定DNA的表征

§3.4 PEI分子自组装固定化DNA及表征

§3.5基于有序DNA阵列的高密度芯片的构筑：氧化铝膜板法固定化DNA

§3.6小结

参考文献

本章图表

第四章DNA与其他分子的相互作用及DNA杂交的电化学标记

§4.1前言

§4.2 DNA杂交的电化学标记

§4.3 DNA与[Co(phen)3]3+/2+的相互作用和电化学标记

§4.4关于杂交标记物的选择

§4.5 MB作为电化学标记物的研究及其与DNA的相互作用

§4.6硫堇作为电化学标记物的研究

§4.7小结

参考文献

本章图表

第五章MB在自组装膜上的电极反应和自组装膜的电子传递性能

§5.1前言

§5.2 PDDA自组装膜的电子传递性能

§5.3固定化DNA的PDDA自组装膜的电子传递性能

§5.4 MB在PEI自组装膜及固定化DNA后电极上的电子传递性能

§5.5小结

参考文献

本章图表

攻读博士期间发表和交流的论文

致谢