DNA稳定的银纳米簇的合成及其检测DNA的应用

摘要

作为一种新兴的金属纳米簇，DNA稳定的银纳米簇在生物传感中引起了广泛的兴趣。DNA稳定的银纳米簇拥有量子产率高、光稳定性强、生物毒性低、荧光发射光谱可调等特性。因此，DNA稳定的银纳米簇已经在金属离子、生物小分子、蛋白质、DNA的检测以及生物成像中得到了广泛的应用。相对于传统的有机荧光染料，DNA稳定的银纳米簇的制备以及性能的调控更为简单，在生物传感领域展现出远大的应用前景。然而，如何结合该新颖的荧光纳米材料去实现灵敏检测，特别是针对DNA检测，这仍是一个大的挑战。通过杂交靠近鸟嘌呤碱基富集(G-rich)的探针DNA，单链DNA稳定的银纳米簇的荧光强度能够显著增强。基于上述原理，我们构建了一个荧光生物传感器用于灵敏检测DNA以及单核苷酸多态性。本文开展了如下几方面的研究工作:
　　首先，采用硼氢化钠还原法合成了DNA稳定的银纳米簇，并对其进行表征和优化。该银纳米簇的粒径均一、分散性良好并且荧光性能优异，因而我们将其用作生物传感器的荧光探针。
　　基于DNA稳定的银纳米簇和外切酶Ⅲ的目标循环放大，我们设计了一种无标记的DNA传感器。利用杂交可以使G-rich的探针DNA靠近单链DNA稳定的银纳米簇，红色荧光能够显著增强。目标DNA加入后，相对于双链DNA稳定的银纳米簇，竞争杂交反应的存在使得体系的荧光下降。在外切酶Ⅲ的帮助下，荧光强度下降得更加显著。在目标DNA浓度0.3-30 nM范围内呈现出良好的线性，检测限低至0.2 nM。此外，相对于无外切酶Ⅲ的情况，该生物传感器的灵敏度提高了100倍。
　　最后，该生物传感器展现出了极好的特异性。仅存在一个碱基错配时，该生物传感器也能够存在良好的响应。此外，采用银纳米簇作为荧光探针，G-rich的探针DNA作为信号增强剂，该生物传感器无需复杂的标记步骤和分离步骤，检测仪器普通，实验操作简单。因此，该生物传感器为高灵敏性、高选择性地检测DNA提供了一个极具前景的平台。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 银纳米簇

1．2．1 金属纳米簇

1．2．2 银纳米簇及其性质

1．2．3 银纳米簇的合成

1．2．4 银纳米簇的应用

1．3 本文研究内容

第二章 DNA稳定的银纳米簇的合成

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂

2．2．2 实验仪器

2．2．3 单链DNA稳定的银纳米簇的合成

2．2．4 双链DNA稳定的银纳米簇的合成

2．2．5 测试与表征

2．3 实验结果与讨论

2．3．1 DNA稳定的银纳米簇的制备原理

2．3．2 DNA稳定的银纳米簇的合成条件优化

2．3．3 DNA稳定的银纳米簇的表征

2．3．4 DNA稳定的银纳米簇的稳定性

2．4 本章小结

第三章 基于DNA稳定的银纳米簇和外切酶Ⅲ催化的目标循环放大的无标记的DNA检测

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂

3．2．2 实验仪器

3．2．3 N-DNA稳定的银纳米簇的合成

3．2．4 DNA的检测实验

3．3 结果讨论

3．3．1 实验原理验证

3．3．2 生物传感器的条件优化

3．3．3 生物传感器的灵敏性

3．3．4 生物传感器的选择性

3．4 本章小结

第四章 总结与展望

参考文献

作者简介

致谢