DNA生物传感器和逻辑门的构建及其应用
发布时间：2023-03-26 17:21
DNA生物传感器是近年来发展的新传感器。因其具有灵敏度高、选择性好、操作简便、价格低廉等优点,DNA生物传感器已经广泛应用于环境和医学等检测领域。将DNA生物传感器和荧光分析法结合,则使检测过程中使用的样品用量减少、检测结果的线性范围变宽和重现性变好。逻辑门是设计数字逻辑电路和构建计算机的关键。逻辑门里面的DNA分子逻辑门已经在生化反应和医学领域中广泛应用,包括数字信息地处理、化学传感器地构建和疾病地诊断等。但是从逻辑到传感,构建实用的逻辑传感分析系统的研究还刚刚起步,因此将传感和逻辑联系起来,实现分子逻辑的实用化则具有重要意义。本文则以构建免标记的DNA生物传感器和DNA分子逻辑门,并用于检测生物分子和银离子为目标做了初步的研究与探索。主要研究内容如下:1.基于血晶素和原卟啉竞争结合G-四链体构建的光化学生物传感器检测血晶素在本研究中,构建了一个简单和免标记的用于血晶素检测的荧光传感器。原卟啉在水溶液里发射微弱的荧光,当原卟啉和G-四链体结合后,体系的荧光强度大幅度地增强。当体系存在目标分子血晶素时,血晶素和原卟啉发生竞争结合G-四链体的反应,形成血晶素和G-四链体复合物,原卟啉则被...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 DNA的组成及结构
1.1.1 DNA的组成
1.1.2 DNA的结构
1.2 生物传感器
1.2.1 生物传感器的定义
1.2.2 生物传感器的分类
1.2.3 DNA生物传感器
1.3 DNA分子逻辑门
1.3.1 逻辑门概念
1.3.2 逻辑门的分类
1.3.3 构建DNA逻辑门的方法
1.4 本文研究思路
1.5 参考文献
第二章 基于血晶素和原卟啉竞争结合G-四链体构建光化学生物传感器检测血晶素
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 材料及试剂
2.2.2 实验仪器
2.2.3 荧光检测
2.2.4 紫外可见光吸收光谱测定
2.3 实验结果和讨论
2.3.1 血晶素的光化学响应
2.3.2 PS2.M形成G-四链体的表征
2.3.3 PS2.M增强PPIX的荧光强度的研究
2.3.4 血晶素和PPIX的竞争结合PS2.M的表征
2.3.5 血晶素和PPIX直接相互作用的研究
2.3.6 PPIX和G-四链体的结合研究
2.3.7 实验条件优化
2.3.8 测定血晶素的灵敏性和选择性
2.4 结论
2.5 参考文献
第三章 基于噻唑橙作为一种荧光探针识别i-motif结构构建的光化学生物传感器检测银离子和半胱氨酸并构建可逆的禁止逻辑门
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料和试剂
3.2.2 实验仪器
3.2.3 基于i-motif/TO体系检测银离子
3.2.4 基于i-motif/TO/Ag+体系检测半胱氨酸
3.2.5 测定可逆性
3.3 实验结果和讨论
3.3.1 银离子的光化学响应
3.3.2 银离子存在下i-motif结构的证明
3.3.3 噻唑橙可以识别i-motif结构构型转变
3.3.4 实验条件优化
3.3.5 测定银离子的灵敏性和选择性
3.3.6 实际水样中银离子的检测
3.3.7 测定半胱氨酸的灵敏性和选择性
3.3.8 构建DNA禁止逻辑门
3.4 结论
3.5 参考文献
第四章 基于DNA交叉、石墨烯和赛博绿I构建的光化学生物传感器检测花椰菜花叶病毒 35S转基因的DNA片段并构建DNA分子逻辑门
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 材料及试剂
4.2.2 实验仪器
4.2.3 逻辑门实验操作步骤 (YES, AND和OR门)
4.2.4 DNA-T的测定
4.3 实验结果和讨论
4.3.1 YES门的构建
4.3.2 AND门的构建
4.3.3 OR门的构建
4.3.4 实验条件优化 (AND门)
4.3.5 检测DNA-T的灵敏性和选择性
4.3.6 石墨烯在AND门里的作用
4.4 结论
4.5 参考文献
致谢
作者部分相关论文题录
本文编号：3771377
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 DNA的组成及结构
1.1.1 DNA的组成
1.1.2 DNA的结构
1.2 生物传感器
1.2.1 生物传感器的定义
1.2.2 生物传感器的分类
1.2.3 DNA生物传感器
1.3 DNA分子逻辑门
1.3.1 逻辑门概念
1.3.2 逻辑门的分类
1.3.3 构建DNA逻辑门的方法
1.4 本文研究思路
1.5 参考文献
第二章 基于血晶素和原卟啉竞争结合G-四链体构建光化学生物传感器检测血晶素
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 材料及试剂
2.2.2 实验仪器
2.2.3 荧光检测
2.2.4 紫外可见光吸收光谱测定
2.3 实验结果和讨论
2.3.1 血晶素的光化学响应
2.3.2 PS2.M形成G-四链体的表征
2.3.3 PS2.M增强PPIX的荧光强度的研究
2.3.4 血晶素和PPIX的竞争结合PS2.M的表征
2.3.5 血晶素和PPIX直接相互作用的研究
2.3.6 PPIX和G-四链体的结合研究
2.3.7 实验条件优化
2.3.8 测定血晶素的灵敏性和选择性
2.4 结论
2.5 参考文献
第三章 基于噻唑橙作为一种荧光探针识别i-motif结构构建的光化学生物传感器检测银离子和半胱氨酸并构建可逆的禁止逻辑门
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料和试剂
3.2.2 实验仪器
3.2.3 基于i-motif/TO体系检测银离子
3.2.4 基于i-motif/TO/Ag+体系检测半胱氨酸
3.2.5 测定可逆性
3.3 实验结果和讨论
3.3.1 银离子的光化学响应
3.3.2 银离子存在下i-motif结构的证明
3.3.3 噻唑橙可以识别i-motif结构构型转变
3.3.4 实验条件优化
3.3.5 测定银离子的灵敏性和选择性
3.3.6 实际水样中银离子的检测
3.3.7 测定半胱氨酸的灵敏性和选择性
3.3.8 构建DNA禁止逻辑门
3.4 结论
3.5 参考文献
第四章 基于DNA交叉、石墨烯和赛博绿I构建的光化学生物传感器检测花椰菜花叶病毒 35S转基因的DNA片段并构建DNA分子逻辑门
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 材料及试剂
4.2.2 实验仪器
4.2.3 逻辑门实验操作步骤 (YES, AND和OR门)
4.2.4 DNA-T的测定
4.3 实验结果和讨论
4.3.1 YES门的构建
4.3.2 AND门的构建
4.3.3 OR门的构建
4.3.4 实验条件优化 (AND门)
4.3.5 检测DNA-T的灵敏性和选择性
4.3.6 石墨烯在AND门里的作用
4.4 结论
4.5 参考文献
致谢
作者部分相关论文题录
本文编号：3771377
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