基于功能納米材料的生物分子探針及其在腫瘤細胞檢測中的應(yīng)用.pdf

1、納米材料在生物分子檢測中的應(yīng)用一直是生物分析化學(xué)領(lǐng)域研究的熱點問題之一，利用納米材料特殊的表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子效應(yīng)等可以在生物分子檢測中明顯地提高分析與檢測的靈敏度和選擇性，因此在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著非常廣闊的應(yīng)用前景。近年來，利用納米材料和納米技術(shù)，并將納米生物傳感器與生化檢測技術(shù)相結(jié)合，進行癌癥的早期診斷與靶向治療的研究，是相關(guān)生物技術(shù)領(lǐng)域中的研究前沿。鑒于此，本論文探討和研究了某些功能納米材料在生物分子識別及癌細胞高靈敏檢測中的

2、應(yīng)用。 Au納米粒子由于其優(yōu)良的導(dǎo)電性和良好的生物相容性等獨特性能，常作為標(biāo)記探針而被廣泛地應(yīng)用于生物大分子的檢測和生物學(xué)診斷中，尤其在DNA檢測中有重要的應(yīng)用價值。因此我們將表面修飾有三苯基膦的金納米粒子引入到抗癌藥物氮唏咪胺(DTIC)與DNA/DNA堿基相互作用的研究中。研究結(jié)果表明，功能化金納米粒子不僅可以提高氮唏咪胺生物分子的檢測靈敏度，而且還有效增強了DTIC和DNA/DNA堿基的特異性結(jié)合，促進了藥物分子的識別作用

3、。DTIC與不同DNA堿基的結(jié)合差異可能是由相關(guān)生物分子在金納米顆粒表面上的特異定位及結(jié)合所引起的，這使得生物分子在納米結(jié)構(gòu)界面上產(chǎn)生特異性自組裝。 在此基礎(chǔ)上，我們進一步探討了β-環(huán)糊精和碳納米管復(fù)合物在DNA檢測中的應(yīng)用。環(huán)糊精是超分子化學(xué)中最重要的主體物質(zhì)之一，內(nèi)腔呈疏水環(huán)境，外側(cè)因羥基的聚集而呈親水性，這種獨特的兩親性結(jié)構(gòu)可使它作為“主體”與許多疏水性的有機、無機和生物分子形成主客包合物。最近環(huán)糊精在選擇性修飾電極方面的

4、應(yīng)用也受到了很大關(guān)注。我們將β-環(huán)糊精和碳納米管制成復(fù)合物以改進碳納米管的溶解性能，并將此復(fù)合物用于修飾電極檢測生物分子。研究表明三種堿基(鳥嘌呤、腺嘌呤、胸腺嘧啶)在修飾電極上的電化學(xué)響應(yīng)能明顯增強，電流強度和堿基濃度在研究范圍內(nèi)有較好的線性關(guān)系，而且在混合分析物中各堿基的特征峰在電極上均能得到并能明顯區(qū)分。此外酸化處理過的DNA檢測信號也得到了放大，因此這種簡單可行的方法可用于不同堿基的同時檢測。 癌癥作為一種目前較難醫(yī)治的

5、疾病之一，它的準(zhǔn)確檢測及有效治療一直是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的研究重點。因而，在相關(guān)研究工作基礎(chǔ)上，我們進一步研究了基于復(fù)合物界面的生物傳感器在癌細胞的識別與檢測方面的應(yīng)用。我們選取在亞洲人群中比較常見的、在我國發(fā)病率很高的慢性粒細胞白血病(約占白血病病例數(shù)的15％～25％)作為研究對象，用TiO2和碳納米管制成復(fù)合物與碳纖維紙結(jié)合，制成了基于復(fù)合納米界面的生物傳感器。研究結(jié)果表明，與單獨碳紙和復(fù)合納米界面相比，化學(xué)探針在覆蓋有癌細胞膜