基于纳米粒子放大的生物传感器检测p53蛋白

摘要

癌症的死亡率极高，近几年来，是严重威胁人类健康的重大疾病。对肿瘤标志物的准确灵敏的检测，对于肿瘤的诊断、预防、治疗和疗效观察的研究具有重要的作用。其中，p53蛋白是一种重要的肿瘤抑制蛋白，它与细胞凋亡、细胞周期阻滞、细胞衰老、DNA损伤修复、细胞代谢状态改变或发生自噬等重要的生物学功能有关。在高于50％的癌症中，p53基因出现异常，因此，对于p53蛋白的临床检测具有着重要的意义。
　　本论文主要结合了纳米技术，生物条码，滚环复制等技术，得到信号的放大作用，通过石英晶体微天平检测、表面增强拉曼检测等方法实现了对野生型p53蛋白及全部p53蛋白的高灵敏度检测。以下是论文包含的内容:
　　1、研制了一种新颖的基于纳米金粒子质量放大石英晶体微天平(QCM)的频移信号，检测肿瘤标记物p53蛋白的新方法。该方法将抗体先固定在芯片上，对金纳米粒子修饰共识双链DNA，通过抗体与抗原的特异性免疫反应及共识双链DNA对野生型p53蛋白的识别作用，将能放大QCM频移信号的金纳米粒子固定在QCM芯片上，实现对野生型p53蛋白的检测，具有较高的灵敏度和良好的选择性。在最佳实验条件下，对野生型p53蛋白的检测限为0.1 pg.mL-1。此方法灵敏度高，选择性好，就有广泛的应用前景。
　　2、研制了一种基于纳米粒子，免疫金及双抗体夹心技术，通过石英晶体微天平(QCM)的频移信号检测p53蛋白的方法。该方法将抗体先固定在芯片上，二抗与金纳米粒子制成免疫金，利用抗体对p53蛋白进行识别，将放大QCM频移的金纳米粒子固定在芯片上，实现对p53蛋白的灵敏检测，其检测限为0.1pg.mL-1。将该方法与上章检测野生型p53蛋白的方法相结合，可以得到野生型p53蛋白同突变型p53蛋白的比例，判断是否是癌细胞，故能为临床医学和生物分析提供了一种新的分析方法。
　　3、报道了一种基于循环信号放大以及生物条码技术，通过表面增强拉曼光谱(SERS)技术来实现对野生型p53蛋白的检测。该方法将拉曼信号分子罗丹明标记的singal DNA和probe DNA修饰到金纳米粒子上，制成生物条码;通过滚环放大将固定在修饰有抗体的聚苯乙烯微球上的primmer DNA复制得到的长链可以接合许多的拉曼信号分子编码的生物条码探针;另外，对金纳米粒子修饰上共识双链DNA;由于抗原抗体特异性免疫反应及共识双链DNA对野生型p53蛋白的识别作用，将它们都固定在纳米金磁微粒上。这样，通过表面增强拉曼光谱(SERS)就可以来完成对野生型p53蛋白的检测。

目录

摘要

第1章 前言

1．1 生物传感器

1．1．1 生物传感器的概念、组成及分类

1．1．2 生物传感器的工作原理

1．1．3 生物传感器的特点

1．1．4 免疫传感器

1．1．5 DNA生物传感器

1．2 生物分析中纳米材料的应用

1．2．1 纳米材料的定义及特征

1．2．2 纳米粒子的制备和修饰

1．2．3 纳米粒子的应用

1．3 肿瘤细胞及肿瘤标志物

1．3．1 肿瘤的概念及分类

1．3．2 癌细胞的特点

1．3．3 肿瘤标志物及其分类

1．3．4 目前对肿瘤标志物的检测方法

1．3．5 p53基因及p53蛋白

1．4 滚环复制放大技术

1．4．1 滚环复制放大技术概述

1．4．2 RCA技术基本原理

1．4．3 RCA技术的种类

1．4．4 RCA技术的应用

1．5 课题意义及主要研究内容

参考文献

第2章 基于纳米粒子放大作用的QCM传感器检测野生型p53蛋白

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 仪器与试剂

2．2．2 实验方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 QCM检测野生型p53蛋白的原理

2．3．2 紫外-可见吸收光谱图谱

2．3．3 共识双链DNA对野生型p53蛋白的识别

2．3．4 实验最佳条件的优化

2．3．5 实验方法选择性研究

2．3．6 QCM对于野生型p53的检测

2．4 小结

参考文献

第3章 利用金胶放大作用的QCM传感器检测肿瘤细胞中的p53蛋白

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 仪器与试剂

3．2．2 实验方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 设计方案及工作原理

3．3．2 实验最佳条件的优化

3．3．3 实验方法选择性研究

3．3．4 QCM对于p53蛋白的检测

3．3．5 ELISA对于p53蛋白的检测

3．3．6 实验的准确性

3．3．7 实际样品分析测定

3．4 小结

参考文献

第4章 基于滚环复制放大作用的拉曼传感器检测野生型p53蛋白

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 试剂

4．2．2 实验方法

4．3 结果与讨论

4．3．1 QCM检测野生型p53蛋白的原理

4．3．2 生物条码的紫外表征

4．3．3 对照实验

4．3．4 实验条件的优化

4．3．5 实验方案的选择性研究

4．4 小结

参考文献

结论

致谢

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