论文摘要：基于纳米粒子在电极表面的富集效应高灵敏检测microRNAs的电化学新方法研究

近年来，研究表明miRNA作为一种重要的生命调节物质，在多种疾病的产生、发展及诊断治疗中扮演非常重要的角色，所以发展一种简单快速且高灵敏的miRNA分析检测方法已成为当前的研究热点之一。目前大多数测定miRNA的方法都是对分析物进行间接检测，且实验设计中涉及酶、生物标记以及固定化技术等，使得检测成本高、条件难以控制、步骤繁琐。因此，发展一种无酶、无标记、无固定化的直接检测miRNA的新方法对肿瘤的临床诊断及治疗具有深远的意义。 纳米粒子因其具有比表面积大、尺寸大小与生物分子相匹配、表面易修饰以及优越的光、电、磁等特性，被广泛应用于miRNA的分析检测。电化学检测方法具有高效、灵敏、快速、简便等特点，且检测设备易于微型化和便携化，适用于临床检测。因此，将纳米粒子和电化学检测技术结合起来的miRNA测定方法具有一定的理论和现实意义。本论文利用两种不同的纳米粒子，结合电化学技术，实现了无酶、无标记、无固定化的直接检测miRNA。 本论文主要由综述和研究报告两部分组成。 综述部分，简单介绍了miRNA的发展及其在肿瘤临床诊断和治疗中的作用，详述了新型的miRNA检测方法，其中主要介绍了miRNA的直接检测方法。 研究报告部分由以下两方面的研究内容组成： 1. 纳米金在修饰电极表面的富集及miRNA的电化学检测分析方法研究 利用纳米金与单链DNA及双链ssDNA/miRNA之间的不同相互作用，形成了ssDNA保护态纳米金和游离态纳米金。游离态纳米金可通过Au-S键有效地富集到1,6-己二硫醇修饰电极上，从而对Fe(CN)63-/4-探针产生较强的电化学响应；然而，ssDNA保护态纳米金不易组装到该修饰电极表面，呈现出较差的电化学响应。基于1,6-己二硫醇修饰电极对两种状态纳米金的识别效应，我们建立了一种以纳米金作为指示剂的简便、快速、直接测定miRNA的电化学分析方法。该方法成功用于检测肿瘤细胞中的let-7a，检出限低至16 fM。 2. Chitosan/Ru(bpy)32+/Silica纳米粒子在修饰电极表面的富集及miRNA的电化学发光检测分析方法研究 我们发现单链DNA 和掺杂壳聚糖和联吡啶钌的二氧化硅复合纳米粒子（Chitosan/Ru(bpy)32+/Silica nanoparticles，CRuS NPs）之间存在强烈的亲和作用，可以很好的吸附到CRuS NPs表面上，而双链ssDNA/miRNA因具有较强的刚性结构而不易吸附于该纳米粒子上。再结合CRuS NPs与Nafion/SWNTs修饰电极之间的超分子作用，将与单链DNA或双链ssDNA/miRNA作用后的CRuS NPs组装到修饰电极上，进行电化发光检测。结果显示，由单链DNA和双链ssDNA/miRNA引起的电化学发光强度有明显的差别，且随着目标miRNA浓度的增大，电化学发光强度的差别也随之增大，且发光强度差值与目标miRNA浓度之间呈良好的线性关系。基于以上发现，发展了一种以CRuS NPs为指示剂的无酶、无标记、无固定化直接检测肿瘤细胞中let-7a的电化学发光分析方法。该方法具有很高的灵敏度和选择性，检出限为0.3fM（S/N=3）。

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