| 【中文题名】 | 电化学DNA生物传感器的研制 |
| 【英文题名】 | The Development of Electrochemical DNA Biosensor |
| 【学科专业】 | 高分子物理与化学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-29 |
| 【中关键词】 | DNA,动力学,碳纳米管,四链DNA,构象变化,修饰电极 |
| 【英关键词】 | DNA,kinetics,carbon nanotubes,G-quadruplex,conformational changes,modified electrode, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>发送器（变换器）、传感器>生物传感器、医学传感器 |
| 【论文摘要】 |
本论文以检测DNA错配为目的，通过电化学方法研究了DNA在电极／溶液界面上的固定及杂交动力学；在纳米材料表面固定DNA探针进而检测其固定情况和杂交活性；利用新型四链DNA作为探针选择性的检测靶序列。主要研究成果如下：
1．DNA杂交反应是所有DNA生物传感器的基础。在本工作中，在无需探针修饰目标DNA的情况下，我们利用电化学交流阻抗谱法研究了DNA杂交动力学，成功地得到了一些重要的DNA杂交动力学参数。
2．利用固态反应，制得了碳纳米管-十六烷基三甲基溴化铵纳米复合物，并将其修饰在玻碳电极上，进一步利用静电力固定单链DNA。发现在碳纳米管修饰玻碳电极上固定DNA后的循环伏安信号峰电位差变小。进一步发现DNA在碳纳米管-十六烷基三甲基溴化铵纳米复合体修饰玻碳电极上也有同样的性质。利用这一性质，使得DNA在此修饰电极上的电信号放大，从而灵敏的检测了DNA及其杂交后的信号。
3．以四链DNA—氯化血红素在进行杂交或错配时的不同构象作为探针固定在金电极基底上，以此作为传感界面，通过催化双氧水的电化学响应选择性的检测碱基错配情况。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-7 |
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ABSTRACT |
7-12 |
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第一章 文献综述 |
12-36 |
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1.1 DNA分子简介 |
12-14 |
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1.2 电化学 DNA生物传感器介绍 |
14-15 |
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1.3 DNA在电极表面的固定化方法 |
15-19 |
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1.3.1 静电吸附法 |
16 |
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1.3.2 共价键合法 |
16-17 |
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1.3.3 自组装法 |
17 |
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1.3.4 电聚合法 |
17-18 |
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1.3.5 蛋白结合法 |
18-19 |
|
1.4 DNA的检测方法 |
19-25 |
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1.4.1 DNA直接电化学作为检测平台 |
19 |
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1.4.2 DNA间接电化学作为检测平台 |
19-25 |
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1.4.2.1 “三明治”结构 |
19-22 |
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1 4.2.2 “分子信标” |
22-24 |
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1.4.2.3 长程电子转移 |
24 |
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1.4.2.4 纳米放大 |
24-25 |
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1.5 本论文的研究意义和主要内容 |
25-27 |
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参考文献 |
27-36 |
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第二章 电化学交流阻抗法研究DNA/DNA杂交动力学 |
36-48 |
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2.1 引言 |
36-37 |
|
2.2 实验部分 |
37-38 |
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2.2.1 试剂 |
37 |
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2.2.2 电极的处理和 DNA的固定 |
37-38 |
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2.2.3 杂交和去杂交 |
38 |
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2.2.4 电化学测量和杂交检测 |
38 |
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2.3 结果与讨论 |
38-45 |
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2.3.1 DNA/DNA杂交的结合和解离动力学 |
38-44 |
|
2.3.2 错配的目标 DNA/DNA杂交动力学 |
44-45 |
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2.4 本章小结 |
45-46 |
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参考文献 |
46-48 |
|
第三章 碳纳米管—十六烷基三甲基溴化铵纳米杂合体修饰电极检测核酸 |
48-61 |
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3.1 引言 |
48-49 |
|
3.2 实验部分 |
49-51 |
|
3.2.1 试剂 |
49-50 |
|
3.2.2 仪器 |
50 |
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3.2.3 纳米杂合体的制备和电极修饰 |
50-51 |
|
3.3 结果与讨论 |
51-56 |
|
3.3.1 嘌呤电化学 |
51-52 |
|
3.3.2 阻抗表征电极表面 |
52-53 |
|
3.3.3 检测核酸 |
53-56 |
|
3.4 结论 |
56-57 |
|
参考文献 |
57-61 |
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第四章 四链 DNA—氯化血红素复合物催化双氧水检测 DNA |
61-71 |
|
4.1 引言 |
61-62 |
|
4.2 实验部分 |
62-63 |
|
4.2.1 试剂 |
62 |
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4.2.2 制备和固定 SH-Q/Hemin复合物 |
62-63 |
|
4.2.3 电极预处理和电化学测量 |
63 |
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4.3 结果与讨论 |
63-68 |
|
4.3.1 SH-Q/H 复合物修饰电极的电催化性质 |
64-65 |
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4.3.2 检测不同浓度的目标 DNA |
65-66 |
|
4.3.3 通过电催化还原双氧水检测单个碱基错配 |
66-68 |
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4.4 本章小结 |
68-69 |
|
参考文献 |
69-71 |
|
结论 |
71-72 |
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硕士期间发表和待发表的学术论文 |
72-73 |
|
致谢 |
73 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.386279 |
