基本信息
- 項(xiàng)目名稱:
- 新型凝血酶電化學(xué)傳感器的制備與研究
- 來(lái)源:
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類:
- 能源化工
- 簡(jiǎn)介:
- 本項(xiàng)目制備了金納米粒子/核酸適體/凝血酶修飾的金電極,測(cè)試了該修飾電極檢測(cè)凝血酶含量的性能。利用電化學(xué)技術(shù)研究了電極的構(gòu)造對(duì)檢測(cè)凝血酶含量的影響及探究最佳實(shí)驗(yàn)條件。
- 詳細(xì)介紹:
- 本項(xiàng)目以凝血酶作為目標(biāo)分子,首先凝血酶通過物理吸附結(jié)合到自組裝了6-巰基己醇的金電極的表面。然后將電極放在含有核酸適體-金納米顆粒的溶液中培養(yǎng),金納米顆粒在電化學(xué)反應(yīng)池中被還原成Au(Ⅲ),再通過反向陰極掃描測(cè)定出凝血酶的濃度。這種利用核酸適體檢測(cè)凝血酶的電化學(xué)方法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,無(wú)需標(biāo)記,不影響其與凝血酶的結(jié)合。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的:利用核酸適體作為識(shí)別分子設(shè)計(jì)生物傳感器用于凝血酶的定量檢測(cè)。 基本思路:本項(xiàng)目中首先將凝血酶修飾到6-巰基己醇修飾的金電極表面,然后將帶有巰基的核酸適體標(biāo)記到金納米粒子表面,再在一定條件下使核酸適體捕獲凝血酶而結(jié)合到電極表面,通過金納米粒子的還原信號(hào)來(lái)檢測(cè)凝血酶。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 1、該生物傳感器系統(tǒng)簡(jiǎn)單,樣品用量少,分析速度快,便攜及可實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線檢測(cè)。 2、利用電化學(xué)傳感器的優(yōu)勢(shì),發(fā)展能自動(dòng)化和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的分析新技術(shù)。將核酸適體識(shí)別元件與各種電化學(xué)轉(zhuǎn)換器相結(jié)合構(gòu)建的新一代核酸適體傳感器,集成了核酸適體和電化學(xué)傳感器兩方面的優(yōu)勢(shì),是近年來(lái)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 蛋白質(zhì)檢測(cè)對(duì)實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)具有重要的義。 該電化學(xué)檢測(cè)蛋白質(zhì)的技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,有望在實(shí)際生活對(duì)疾病的診斷和治療中得到普及應(yīng)用,比如對(duì)白血病、動(dòng)脈血栓、肝病等的診斷和治療。 同時(shí),在本方法中,只要改變適體探針中的核酸適體部分,即可有望用于其他蛋白質(zhì)的分析,為蛋白質(zhì)的檢測(cè)提供了新的思路和手段。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文制備了金納米粒子/核酸適體/凝血酶修飾的金電極,測(cè)試了該修飾電極檢測(cè)凝血酶含量的性能。利用電化學(xué)技術(shù)研究了電極的構(gòu)造對(duì)檢測(cè)凝血酶含量的影響及探究最佳實(shí)驗(yàn)條件。結(jié)果表明,金納米粒子均勻的分散到凝血酶自組裝的金電極表面上,在最佳的實(shí)驗(yàn)條件下構(gòu)筑的修飾電極檢測(cè)凝血酶的線性范圍為1-10 nM。并模擬了實(shí)際樣品進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)該方法簡(jiǎn)便迅速,較好的重現(xiàn)性,有較高的檢測(cè)靈敏度。
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 凝血酶是在血液凝固、炎癥和創(chuàng)傷愈合等生理及病理過程中發(fā)揮重要作用的一種關(guān)鍵蛋白酶。臨床常用凝血酶用于毛細(xì)血管出血的局部止血以及外科手術(shù)后組織愈合治療,其檢測(cè)在醫(yī)學(xué)上具有重要意義。它的濃度及活性是衡量凝血機(jī)制的重要指標(biāo), 對(duì)揭示腫瘤的發(fā)生機(jī)制, 或作為早期診斷、療效及預(yù)后判斷的依據(jù)具有重大意義。凝血酶在血液中的濃度通常為 nmol/L ,因此建立靈敏的檢測(cè)方法是非常必要的。 雖然核酸適體特可以特異性地結(jié)合靶分子,但必須將其轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的信號(hào),通常是以光學(xué)或電信號(hào)的形式。目前,大部分核酸適體傳感器的檢測(cè)方法有混合夾心法、光學(xué)方法、熒光方法等。其中光學(xué)方法的檢測(cè)可能會(huì)改變核酸適體的結(jié)構(gòu)或構(gòu)象,進(jìn)而改變系統(tǒng)的光信號(hào),因而具有一定的局限性,因此電化學(xué)傳感器技術(shù)在這領(lǐng)域越來(lái)越受重視。基于核酸適體的電化學(xué)傳感器是通過檢測(cè)核酸適體的立體構(gòu)型、構(gòu)象或電導(dǎo)率的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)的。Xiao et al.設(shè)計(jì)的一種核酸適體電化學(xué)傳感器,是以亞甲基藍(lán)分子(MB)通過共價(jià)鍵結(jié)合在單鏈DNA上,當(dāng)核酸適體與試劑進(jìn)行部分雜交時(shí),亞甲基藍(lán)(MB)被釋放出來(lái)(此過程稱為構(gòu)象改變),從而促進(jìn)電子的轉(zhuǎn)移。Huang et al.利用電導(dǎo)率的改變來(lái)表明在金電極上固定的“脫氧核糖傳感器”可檢測(cè)血漿蛋白,文中用修飾在DNA鏈上的二茂鐵作為氧化還原標(biāo)記物,可觀測(cè)到其靈敏度顯著提高。然而,基于在核酸適體上標(biāo)記氧化還原性分子(如上述的二茂鐵、亞甲基藍(lán))的核酸適體傳感器,在標(biāo)記過程不僅實(shí)驗(yàn)復(fù)雜昂貴而且會(huì)影響靶分子與適體間的親和力。因此,制備出一種用于醫(yī)學(xué)或環(huán)境檢測(cè)的無(wú)標(biāo)簽、快速、簡(jiǎn)單、便宜和高靈敏的電化學(xué)傳感器是很必要的。 詳見附錄二 國(guó)內(nèi)外測(cè)定凝血酶方法比較。