基于SERS与DNA反应的高灵敏度检测和逻辑门传感

摘要

本文采用了核酸放大策略，构建了基于表面增强拉曼散射技术分别结合扩展分支杂交链式反应（EB-HCR）和滚环信号放大技术，实现了核酸放大以及miRNA高灵敏度检测和逻辑门传感，达到了预期的检测效果。主要研究包括如下两个方面：
　　1.首先，开展了基于经典 HCR和支化HCR设计的是扩展分支杂交链式反应（EB-HCR），目的是提供更多的分支；并通过EB-HCR和表面增强拉曼散射（SERS）的组合检测靶DNA实现高灵敏度和特异性。HCR扩展化，使得在自组装中的每一轮生长都发生更多的分枝，并结合SERS技术，信号大大增强，从而提高了灵敏度。还将转换步骤和信号扩增步骤纳入体系中，提高了靶DNA的低含量和不稳定性。通过信使DNA连接这三部分；信使DNA作为转换步骤的产物，还充当了扩展分支HCR扩增和SERS增强的接头。本方法具备较高的灵敏度，还证明了足够的特异性来区分具有相似序列的DNA。
　　2.然后，在这项研究中，构建了一个逻辑系统，目的是鉴别癌症的组织起源，鉴别它们与miRNA已建立的分布关系。该系统通过检测来自具有两个“门”的两组特征性miRNA（每个鉴定组输入三个miRNA，其中两种miRNA在两组中共用）。此系统以逻辑判断为中心，用多输入多输出逻辑门复合体实现；同时纳入SERS信号放大，为系统提供了处理miRNA的实际能力和效率。证实了该系统成功解决了miRNA分布和癌症的组织起源多输入多输出逻辑关系；同时，还可以处理来自miRNA的性质的其他问题，例如低浓度和不稳定性。

目录

第一个书签之前

声明

第一章 绪论

1引言

2 RNA概述

2.1简介miRNA

2.2 miRNA的作用与意义

3生物传感器概述

3.1生物传感器的工作原理

3.2生物传感器的类型

3.3生物传感器发展趋势及展望

4表面增强拉曼散射

4.1拉曼散射简介

4.2拉曼散射光谱的特征及优势

4.3表面增强拉曼散射简介

5 DNA循环放大技术

5.1滚环复制放大反应

5.2杂交链式反应

6纳米技术和纳米材料

6.1纳米科学技术简介

6.2纳米材料的特性

6.3纳米技术应用前景

6.4纳米金粒子简介

7本课题意义及研究内容

第二章 扩展分支杂交链式反应（EB-HCR）和表面增强拉曼散射（SERS）结合检测靶DNA

1引言

2实验部分

2.1 仪器与试剂

2.2 实验前期工作

2.3 实验步骤

2.4 结果与讨论

2.5小结

第三章 基于DNA循环放大SERS技术的逻辑门传感分析方法的研究

1引言

2实验部分

2.1实验仪器

2.2试剂

2.3 DNA序列

3实验准备工作

3.1配制缓冲溶液

3.2金片洗涤

3.3纳米金的制备

3.4 DNA的预处理

3.5实验步骤

4结果与讨论

4.1逻辑门设计原理

4.2纳米金的表征

4.3生物条码的紫外表征

4.4反应原料及产物的电泳表征

4.5不同输入的讨论

4.6拉曼信号放大实验

5小结

结论

参考文献

攻读硕士期间发表论文

致谢