论文摘要：基于DNA-AgNCs检测酶活性的新方法

生物活性小分子，核酸和蛋白质等生物大分子的准确，快速，灵敏检测一直以来都是分析化学和生物医学领域非常关注的课题。酶是在活细胞内产生的具有催化功能的蛋白质，它支配着生物体代谢中的各种反应和能量转换，使机体维持正常的生命活动。蛋白酶和核酸对生命体的遗传，变异，生长，发育以及机体的新陈代谢起着重要的作用，其结构或含量改变会引起机体功能紊乱，因此对蛋白酶和核酸酶进行检测有非常重要的意义。

纳米技术的日渐成熟以及新型纳米材料的大量出现，为生物分析的发展提供了更加广阔的空间。近年来，以核苷酸（DNA）为模板合成的具有荧光性能的银纳米簇（DNA-AgNCs）在生物分析中的应用引起了科研工作者的广泛关注。它由几个到十几个银原子组成，具有荧光量子产率高、荧光光谱可调、抗光漂白性强、无毒及生物相容性好等许多特异性能。这些特点使DNA-AgNCs在金属离子、生物小分子、DNA、RNA 和蛋白质的检测及生物成像等方面具有广阔的应用前景。氧化石墨烯（GO）是一种具有独特性能的二维碳纳米材料，其独特的DNA吸附性能和荧光淬灭的性质被广泛用于生物分子的检测。本论文围绕一些重要酶活性检测及其抑制剂筛选的重要意义，结合纳米材料的优势，建立了用于胰蛋白酶和核酸酶活性及其抑制剂的检测的两种荧光新方法。与传统的荧光分析法相比，新建立的方法操作简便、无需标记、成本低、灵敏度高。

第一章为绪论，介绍了三种纳米材料在光学生物分析中的应用；概述了蛋白酶和核酸酶检测方法的研究进展。

第二章基于DNA稳定的银纳米簇（dC12-AgNCs）和氧化石墨烯（GO）建立了胰蛋白酶活性检测及其抑制剂筛选的新方法。在本章中，我们设计了一条由六个精氨酸和一个半胱氨酸组成的多肽（Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Cys），此肽链可通过Ag-S键与dC12-AgNCs键合，并使dC12-AgNCs荧光增强。加入GO后，多肽吸附至GO表面发生FRET，使dC12-AgNCs的荧光淬灭；若加入胰蛋白酶，此肽链水解成氨基酸碎片，这些碎片与GO之间的作用力减弱，从其表面脱落，不能发生FRET，dC12-AgNCs的荧光增强，且增加量（ΔF）与胰蛋白酶的浓度在0-50 ng/mL范围内呈线性关系，检测限为1 ng/mL。该方法操作简便、无需标记、灵敏度高，并成功用于血清中胰蛋白酶含量的测定。

第三章基于DNA稳定的银纳米簇（dC12-AgNCs）建立了S1核酸酶活性检测及其抑制剂筛选的新方法。含十二个胞嘧啶的ssDNA（dC12）不仅可以作为合成银纳米的模板，还可以作为S1核酸酶的底物。S1核酸酶催化dC12水解，产物为单核苷酸或寡核苷酸，阻碍了dC12-AgNCs的形成，体系荧光下降，且荧光淬灭率（F0/F）与S1核酸酶的浓度在5×10-7 -1×10-3 U μL-1范围内呈线性关系，检测限为 5×10-8 U μL-1。该方法操作简单，灵敏度高，不需要荧光标记。在RPMI 1640 细胞培养液中加入不同浓度的S1核酸酶，得到回收率94％～98％，有望用于实际样品的分析检测。

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