基于荧光共振能量转移的肿瘤相关生物分子的检测

基于荧光共振能量转移的肿瘤相关生物分子的检测
作 者 : 华笑笑
学位授予单位 : 南京邮电大学
学位名称 : 硕士
导师姓名 : 刘兴奋
学位年度 : 2016
关键词 : G-四链体;肿瘤;分子刷型共轭聚合物;荧光共振能量转移;金纳米颗粒;荧光-比色传感器
摘 要 : 肿瘤(tumor)是机体在各种致瘤因子作用下,局部组织细胞异常增生所形成的新生物。目前,按照肿瘤对人体危害的大小及新生物的细胞特征,将其分为良性和恶性。恶性肿瘤生长迅速,容易全身转移,通过手术治疗后的复发概率较高,是危害人类健康最严重的一类疾病。所以,临床上对于肿瘤的检测、监测和治疗显得格外重要。本课题通过利用分子刷型共轭聚合物、硫黄素T和金纳米颗粒的特殊光学性能,建立了稳定性好,特异性高,灵敏度低的检测肿瘤相关生物分子的光学生物传感器。首先,以分子刷型共轭聚合物(ThNI)/核酸适体(apt29)/ThT复合物作为研究体系,设计了一种基于ThNI和ThT的荧光共振能量转移传感机制,应用于凝血酶检测的传感策略中。凝血酶能够诱导富G的核酸适体形成G-四链体,由于凝血酶较大的空间位阻会阻碍ThT的嵌入,与不加凝血酶时对比,FRET效率显著降低,从而可实现对凝血酶的检测。该传感器在缓冲溶液和10%血清环境中对于凝血酶的最低检出限都为0.2 nM。其次,以ThT作为荧光信号传感材料,以AuNPs为比色信号传感材料,利用ThT可诱导富G核酸序列形成G-四链体并嵌入其中发光的特性,构建了一种检测肿瘤相关DNA分子(富G核酸序列)的荧光-比色传感器。因为ThT能够诱导富G核酸序列形成G-四链体,导致DNA的构型发生变化,脱离金纳米颗粒表面,加入盐后金纳米颗粒聚集且颜色发生变化。该传感器可在靶物质浓度为5 nM-300 nM的小范围内实现对富G核酸序列的检测,检测限为5 nM。最后,将AuNPs引入到肿瘤标志物(PSA)的检测中,利用其对多肽的物理吸附作用和多肽片段被切割而引起的聚集现象,构建了一种基于能量转移的“turn-on”型荧光-比色传感器。当有PSA存在时,PSA会特异性酶切荧光标记的多肽,小的寡肽片段与金纳米颗粒之间的作用较弱,不能像“桥梁”一样拉近金纳米颗粒之间的距离,所以多肽荧光恢复,金纳米溶液颜色不变。此传感器对缓冲溶液中PSA的最低检测限为0.01 nM,对10%血清环境中PSA检测限为0.05 nM。

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