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本文利用核酸适体和蛋白质之间的相互作用,构建了用于蛋白质检测的核酸适体传感器,建立了蛋白质尤其是肿瘤标志物的超灵敏检测方法。具体研究内容如下:
(1)采用水相合成法合成了ZnS、CdTe量子点,并对其进行表征和优化,最终得到分散性良好、荧光性能优异的ZnS、CdTe量子点,并用作生物分子检测的荧光探针。
(2)将量子点与特异性核酸适体偶合制得纳米生物探针,利用核酸适体和氧化石墨烯之间的π-π堆积作用,拉近量子点和氧化石墨烯之间的距离,从而实现量子点和氧化石墨烯之间的荧光共振能量转移,使得量子点的荧光发生淬灭。当目标蛋白质存在时,由于核酸适体与目标蛋白质的特异性相互作用,形成核酸适体-蛋白质复合物,因而降低核酸适体与氧化石墨烯之间的π-π堆积作用以及氢键作用,使得氧化石墨烯的荧光淬灭效率的降低。基于氧化石墨烯对核酸适体-量子点和蛋白-核酸适体-量子点之间淬灭效率的不同,可实现肿瘤标志物MUC-1蛋白和含有MUC-1蛋白的乳腺癌细胞MCF-7的灵敏检测。目标蛋白浓度在32.4nM到907.2 nM范围内,其对数和荧光淬灭效率E(E=1-F/F0)有很好的线性关系,线性方程为E=1.48526-0.41359*log(C),R2=0.998(C为MUC-1蛋白浓度,单位为nM),检测限为16nM(空白4倍标准偏差得到)。在细胞检测中,得到的线性方程为:E=1.59091-0.39226*log(C),R2=0.993(C为MCF-7细胞浓度,单位为cells mL-1),检测限为36 cells mL-1(空白4倍标准偏差得到)。