基于金纳米颗粒的目视比色凝血酶检测和特定序列DNA分析

摘要

目视比色法是根据反应的颜色变化来确定物质含量的一种简单分析方法。此方法具有易于观测、仪器设备简单、操作简便的特点。金纳米颗粒性质稳定、易于制备,亲和力强、生物相容性好,是一种理想的标记分子,已广泛应用于生物分析领域。论文以金纳米颗粒为标记物,采用目视比色法,发展了的凝血酶比色分析和特定序列DNA比色分析方法。整个论文由以下三个部分组成:
　　第一章:综述——金纳米颗粒的研究进展及应用
　　本章综述了金纳米颗粒的性质、制备技术以及金纳米颗粒在生物分析领域中的应用。
　　第二章:基于金纳米颗粒的凝血酶比色分析法
　　本章建立了基于纤维蛋白原修饰的金纳米颗粒的凝血酶比色分析法。该方法借助于人体凝血过程中凝血酶-纤维蛋白原作用机制。将凝血酶和纤维蛋白原修饰的金纳米颗粒同时加入固定有纤维蛋白原的96微孔板,凝血酶裂解纤维蛋白原形成网状彼此连接的纤维蛋白,将金纳米颗粒固定于微孔板表面。结合金染色方法,可以将凝血酶检测信号转换为裸眼可观测的实验信号。在优化的实验条件下,对凝血酶的最低检测限为3.2fM。由于凝血酶与纤维蛋白原之间特异性的识别作用,此检测分析法显示了很好的专一性,还有望应用于复杂成分中凝血酶的含量测定。
　　第三章:基于金纳米颗粒的特定序列DNA比色分析法
　　本章建立了基于金纳米颗粒和发夹DNA构型改变的特定序列DNA目视比色分析法。发夹DNA两端分别标记氨基和生物素,通过氨基固定于96微孔板表面。当未加入目标DNA时,发夹DNA成闭合状态,其空间结构阻止了链霉亲和素-金纳米颗粒的结合;当加入目标DNA,发夹结构被破坏,从而促进了链霉亲和素-金纳米颗粒与生物素的结合。金纳米颗粒催化的金染色法能够将特定DNA检测信号转换为裸眼可观测的实验信号。该方法具有较高的特异性和检测灵敏度,可达到2pM。

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第一章 文献综述

1.1引言

1.2纳米材料介绍

1.2.1纳米颗粒与纳米技术

1.2.2纳米材料的分类

1.3金纳米颗粒的性质

1.3.1金纳米颗粒的基本效应

1.3.2金纳米颗粒的光学性质

1.4金纳米颗粒的制备技术

1.4.1溶胶-凝胶法

1.4.2晶种生长法

1.4.3模板法

1.4.4两相制备法

1.5金纳米颗粒的表征

1.6金纳米颗粒的表面修饰

1.7金纳米颗粒的应用

1.7.1基于金纳米颗粒的电化学检测法

1.7.2基于金纳米颗粒的比色分析

1.7.3基于金纳米颗粒的化学发光检测法

1.7.4荧光法

1.7.5表面增强拉曼光谱法

第二章 基于金纳米颗粒的凝血酶比色分析法

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1仪器与试剂

2.2.2胶体金的制备

2.2.3 Fib-Au NPs的制备

2.2.4纤维蛋白原修饰的微孔板的制备

2.2.5基于金纳米颗粒和纤维蛋白原的凝血酶检测方法

2.3结果与讨论

2.3.1凝血酶检测原理

2.3.2凝血酶检测机理初探

2.3.3实验条件优化

2.3.4凝血酶检测的方法学考察

2.3.5特异性识别实验

2.3.6血清中凝血酶含量的测定

2.4结论

第三章 基于金纳米颗粒的特定序列DNA比色分析法

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1仪器和试剂

3.2.2链霉亲和素-金纳米颗粒（Streptavidin-gold, SA-Au）的制备

3.2.3实验操作方法

3.3结果与讨论

3.3.1特定序列DNA的检测原理

3.3.2检测波长的优化

3.3.3封闭物质的影响

3.3.4 SA-Au粒径的影响

3.3.5其他反应实验条件的优化

3.3.6金染条件的优化

3.3.7标准曲线

3.3.8专一性考察

3.4结论

参考文献

发表论文及科研情况

致谢