量子点荧光试纸条的构建及其在生物分子检测中的应用研究

论文摘要

生物分子如生物小分子、核酸、蛋白质等作为生物体重要的组成部分,在生命活动过程中起着至关重要的作用,它们的含量及存在状态与许多疾病息息相关,并直接反应生物体的健康状况。因此,对生物分子的分析检测在生命过程的揭示与阐明、疾病的诊断与预防、药物的筛选及开发等方面有着重要的意义。在已报道的众多分析检测方法中,侧流层析试纸条（LFTS）技术因其独特的优势而受到越来越多研究者的关注。LFTS是近年来发展起来的一种快速检测技术,与传统实验室检测方法相比具有明显的优越性,如:快速、简单、灵敏、便携、经济等。LFTS最大的优点是它能够在检测室或实验室之外的其他地方使用,且无需任何专业设施。本论文将具有优良光学性能的荧光量子点（QDs）与LFTS技术相结合,构建了系列试纸条检测方法用于谷胱甘肽（GSH）和碱性磷酸酶（ALP）的定性、定量分析。具体研究内容如下:1.基于Ag+介导的荧光试纸条技术灵敏检测GSH在本工作中,基于Ag+的猝灭能力以及Ag+与QDs和GSH之间不同的结合力,构建了一种新型的荧光增强型试纸条传感平台用于GSH含量分析。在该设计中,牛血清白蛋白（BSA）功能化的QDs作为信号标签固定在检测线上。当待测体系中只含Ag+时,基于能量共振转移效应,Ag+能够很好地猝灭QDs的荧光。当Ag+和GSH同时存在时,由于Ag+与GSH上的巯基之间具有更强的结合力,使得Ag+优先与GSH结合形成Ag-S键,所形成的螯合物不具备猝灭QDs荧光的能力,体系呈现出较强的荧光信号。随着GSH浓度的增加,检测线上QDs的荧光逐渐增强,通过监测检测线上荧光强度的变化来定量溶液中GSH的浓度。在最佳优化实验条件下,本方法对GSH的检测限低至25 nM,并成功用于实际样本中GSH含量分析。2.基于Ce（IV）离子介导的荧光试纸条技术快速检测ALP在本工作中,基于QDs荧光试纸条,以三磷酸腺苷（ATP）为底物,开发了一种快速检测ALP含量的方法。在该设计中,四价铈离子（Ce（IV））能够有效猝灭QDs的荧光;当加入ALP时,ALP催化底物ATP水解生成磷酸根,生成的磷酸根与Ce（IV）离子配位结合,体系荧光恢复。基于此原理,成功实现了对缓冲体系中ALP含量的快速检测（5分钟）,检测限低至1.1 U/L。该方法进一步被成功用于实际样本中ALP的检测。3.基于二氧化锰纳米片层介导的比色/荧光双模试纸条灵敏便携检测ALP在本工作中,基于二氧化锰（MnO2）纳米片层良好的猝灭效率及聚集可生成棕色比色信号的能力,结合QDs的荧光信号,发展了一种比色/荧光双模检测ALP的方法。在该设计中,将QDs-BSA固定在检测线上作为信号标签,在没有ALP存在时,MnO2纳米片层聚集吸附在检测线上,呈现出裸眼可见的棕色信号并用于定性分析。同时,基于荧光内滤效应,检测线上QDs的荧光无法被激发而呈猝灭状态。在ALP存在的情况下,ALP可以催化L-抗坏血酸2-磷酸（AAP）水解生成抗坏血酸（AA）,AA能将MnO2还原成Mn2+,引发MnO2纳米片层的消解,检测线上棕色信号逐渐消失,同时荧光恢复。通过分析检测线上比色和荧光信号强度的变化,成功实现了对ALP的定性、定量检测,检测限为0.7 U/L。最后,将该双模检测平台用于人血清样本中ALP的测定,并得到满意的结果。

论文目录

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 生物分子

1.1.1 生物分子的概述

1.1.2 生物分子的检测方法

1.2 侧流层析试纸条技术的概述

1.2.1 侧流层析试纸条的组成

1.2.2 侧流层析试纸条的检测原理

1.2.3 侧流层析试纸条的分类

1.2.3.1 磁性试纸条

1.2.3.2 比色试纸条

1.2.3.3 荧光试纸条

1.3 侧流层析试纸条技术在生物分子检测中的应用

1.3.1 生物小分子

1.3.2 核酸

1.3.3 蛋白质

1.4 本论文拟开展的工作

+介导的荧光试纸条的构建及其在谷胱甘肽检测中的应用'>第二章基于Ag⁺介导的荧光试纸条的构建及其在谷胱甘肽检测中的应用

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验试剂与仪器

2.2.2 CdSe@ZnS量子点的制备及转水相

2.2.2.1 Zn前体、Se前体、S前体的制备

2.2.2.2 油相CdSe@ZnS量子点的制备

2.2.2.3 油相CdSe@ZnS量子点的转水相过程

2.2.3 QDs-BSA偶联物的制备

2.2.4 荧光试纸条的制备及组装

2.2.5 GSH的检测

2.2.6 细胞裂解液中GSH含量的测定

2.3 结果与讨论

2.3.1 CdSe@ZnS量子点及QDs-BSA偶联物的表征

2.3.2 实验可行性探究

2.3.3 实验条件优化

2.3.4 GSH的检测

2.3.5 实验特异性考察

2.3.6 细胞裂解液中GSH含量分析

2.3.7 荧光试纸条的稳定性考察

2.4 本章小结

第三章基于Ce（Ⅳ）离子介导的荧光试纸条的构建及其在碱性磷酸酶检测中的应用

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 试剂与仪器

3.2.2 ATP检测

3.2.3 ALP检测

3.2.4 人血清样本中ALP检测

3.3 结果与讨论

3.3.1 ALP检测实验原理

3.3.2 ALP检测的可行性探究

3.3.3 实验条件优化

3.3.4 ATP检测

3.3.5 ALP检测

3.3.6 实验特异性考察

3.3.7 人血清样本中ALP检测

3.4 本章小结

2纳米片层介导的比色/荧光双模试纸条的构建及其在碱性磷酸酶检测中的应用'>第四章基于MnO₂纳米片层介导的比色/荧光双模试纸条的构建及其在碱性磷酸酶检测中的应用

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 试剂与仪器

2纳米片层的合成及纯化'> 4.2.2 MnO₂纳米片层的合成及纯化

4.2.3 AA检测

4.2.4 ALP检测

4.2.5 人血清样本中ALP含量的测定

4.3 结果与讨论

2纳米片层的制备与表征'> 4.3.1 MnO₂纳米片层的制备与表征

4.3.2 实验可行性验证

4.3.3 实验条件优化

4.3.4 AA检测

4.3.5 ALP检测

4.3.6 实验特异性考察

4.3.7 人血清本中ALP检测

4.4 本章小结

第五章总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

个人简历、攻读硕士期间发表的学术论文与研究成果

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘娟祖

导师: 李建军,李朝辉

关键词: 谷胱甘肽,碱性磷酸酶,即时检测,侧流层析试纸条技术,量子点,二氧化锰纳米片层

来源: 郑州大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,化学

单位: 郑州大学

分类号: O657.3;Q503

总页数: 84

文件大小: 5452K

下载量: 278

量子点荧光试纸条的构建及其在生物分子检测中的应用研究

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢