比色法用于atp检测的研究
本论文提出了一种新型检测三磷酸腺苷(ATP)的生物传感器，该传感器体系由5’端有氨基修饰的适配体ATP(aptamer-ATP)、SiO2@L-Au标记酶和5’端有巯基修饰的捕获DNA(capture DNA)组成。先将一定量的适配体ATP修饰在金电极上，当金电极浸泡在含有一定量ATP的溶液中时，ATP会与适配体ATP特异性结合。之后将电极转移至SiO2@L-Au标记酶和捕获DNA溶液中，其将与剩余的适配体ATP结合。在核酸外切酶III(EXO III)的作用下，捕获DNA与适配体DNA结合的双链被剪切释放出SiO2@L-Au标记酶，在过氧化氢(H2O2)的作用下会使3,3,5,5-四甲基联苯胺(TMB)发生颜色变化，通过检测TMB的吸收光谱，即可测定出ATP的具体浓度。本实验还对CAT浓度和capture DNA的浓度等条件进行了优化。该方法具有简便、快捷且灵敏度高等优点，对ATP测定的线性范围为0.5 pg/mL~10 ng/mL。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1.1 仪器及试剂 2
1.1.1 实验仪器 2
1.1.2 实验药品 3
1.1.3 DNA序列 3
1.2 材料的制备 3
1.2.1 Au NPs (5nm)的制备 3
1.2.2 pH 7.4 PBS含NaCl的制备 3
1.2.3 7mM TrisHCl, pH 8.0, 0.01M NaCl, 0.05% Tween 20的制备 3
1.2.4 capture DNA和aptamerATP的配制 3
1.2.5 鲁米诺金(LAu NPs)的制备 4
1.2.6 SHSiO2的制备 4
1.2.7 SiO2@LAu的制备 4
1.2.8 SiO2@LAu标记酶和捕获DNA的制备 4
1.3 实验方法 4
1.3.1 制备aptamerATP修饰的金电极 4
1.3.2 金电极 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
和capture DNA的结合与传感器的组装 5
2 结果与分析 4
2.1 以金电极为基础的传感器构建与ATP定量的原理 5
2.2 LAu的表征 5
2.3 ATP 检测的可行性分析 6
2.4 实验条件的优化 7
2.5 传感器在ATP检测中的分析性能 8
3 结论 8
致谢 8
参考文献： 9
比色法用于ATP检测的研究
引言
引言
比色法(colorimetric method)是通过颜色变化来确定待测组分及其含量的一种方法，其原理简单，因通常具有操作简便、检测所需时间较短、所用原料成本较低、实验结果较易观察因而不需要大型仪器等特点，在分析化学领域研究较为深入。近年来，借助了金纳米颗粒的比色法，使得其灵敏度得到进一步提高。Gao等[1]设计通过将高催化效率的过氧化氢酶与磁珠的过氧化物酶模拟物偶联来灵敏地检测生物流体中的低丰度蛋白(前列腺特异性抗原，PSA)，使用功能性金纳米颗粒作为的酶生物反应器和抗PSA结合的磁珠作为比色显影剂，通过检测残留过氧化氢的浓度来检测低丰度蛋白，其水平检测限为0.03 ngmL1；Niu等[2]利用修饰过的发夹DNA探针选择性的检测可以诱导其构象变化的靶DNA，并且利用羟胺扩大的AuNPs将其转化为可视信号，其检测限可达到2 pM左右。利用后者的方法，将ATP与靶DNA特异性结合，就可以通过检测靶DNA间接测定ATP含量。
金纳米颗粒是指直径位于1100 nm之间的超细金材料。而有限个原子会组成一种介于分子、原子与宏观物质之间的一种新的物理形态。所以金纳米颗粒既能维持原金属的化学性质，又表现出与宏观物质不同的物理性质。与传统的金属金相比，金纳米颗粒在光、热、电、熔点、密度、力学性能等方面都表现出独特的性质[3]。金纳米颗粒主要有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等四方面性质[46]：其中，量子尺寸效应为依靠金纳米颗粒颜色变化的比色法检测提供了依据。量子尺寸效应即当纳米颗粒的尺寸下降到一定程度时，费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级以及纳米半导体颗粒的最高占据分子轨道和最低未被占据分子轨道能级之间的能隙变宽的现象[7]。由于此效应，在530 nm附近可以观测到520 nm金纳米颗粒的等离子共振吸收，而金纳米颗粒的能级间距会随着纳米颗粒尺寸的减小而增大从而造成吸收光谱的蓝移[89]，表观颜色依次从从淡橙色(<5 nm)、葡萄酒红色(5~20 nm)，向深红色(20~40 nm)、蓝色(>60 nm)变化[10]。
基于金纳米粒子独特的光学、电学以及催化等性质，它被广泛的用于分析检测领域[11]、传感领域[12]、生物医学领域[13]、催化工业领域[14]、微电子领域[15]等。金纳米粒子已经成功的用于生物分析中[16]。
在本论文中，我们提出了一种新型用于定量检测ATP的生物传感器。该传感器建立在金电极上，基于适配体ATP与ATP和捕获DNA的结合，当ATP与一部分的适配体ATP结合时，捕获DNA只能与剩余的适配体ATP结合。ATP的浓度越低，与适配体ATP结合的捕获DNA就越多，这样通过核酸外切酶剪切的双链就越多，颜色变化的信号就越明显。这种方法具有很高的灵敏度，在极低浓度下具有较好的线性。
1 材料与方法
1．1 仪器及试剂
1．1．1 实验仪器
本实验中所使用的设备如表11所示。
表11 实验仪器一览表
Table 1.1 Equipments for the experiments
仪器
型号
产地/厂家
透射电子显微镜
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1.1 仪器及试剂 2
1.1.1 实验仪器 2
1.1.2 实验药品 3
1.1.3 DNA序列 3
1.2 材料的制备 3
1.2.1 Au NPs (5nm)的制备 3
1.2.2 pH 7.4 PBS含NaCl的制备 3
1.2.3 7mM TrisHCl, pH 8.0, 0.01M NaCl, 0.05% Tween 20的制备 3
1.2.4 capture DNA和aptamerATP的配制 3
1.2.5 鲁米诺金(LAu NPs)的制备 4
1.2.6 SHSiO2的制备 4
1.2.7 SiO2@LAu的制备 4
1.2.8 SiO2@LAu标记酶和捕获DNA的制备 4
1.3 实验方法 4
1.3.1 制备aptamerATP修饰的金电极 4
1.3.2 金电极 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
和capture DNA的结合与传感器的组装 5
2 结果与分析 4
2.1 以金电极为基础的传感器构建与ATP定量的原理 5
2.2 LAu的表征 5
2.3 ATP 检测的可行性分析 6
2.4 实验条件的优化 7
2.5 传感器在ATP检测中的分析性能 8
3 结论 8
致谢 8
参考文献： 9
比色法用于ATP检测的研究
引言
引言
比色法(colorimetric method)是通过颜色变化来确定待测组分及其含量的一种方法，其原理简单，因通常具有操作简便、检测所需时间较短、所用原料成本较低、实验结果较易观察因而不需要大型仪器等特点，在分析化学领域研究较为深入。近年来，借助了金纳米颗粒的比色法，使得其灵敏度得到进一步提高。Gao等[1]设计通过将高催化效率的过氧化氢酶与磁珠的过氧化物酶模拟物偶联来灵敏地检测生物流体中的低丰度蛋白(前列腺特异性抗原，PSA)，使用功能性金纳米颗粒作为的酶生物反应器和抗PSA结合的磁珠作为比色显影剂，通过检测残留过氧化氢的浓度来检测低丰度蛋白，其水平检测限为0.03 ngmL1；Niu等[2]利用修饰过的发夹DNA探针选择性的检测可以诱导其构象变化的靶DNA，并且利用羟胺扩大的AuNPs将其转化为可视信号，其检测限可达到2 pM左右。利用后者的方法，将ATP与靶DNA特异性结合，就可以通过检测靶DNA间接测定ATP含量。
金纳米颗粒是指直径位于1100 nm之间的超细金材料。而有限个原子会组成一种介于分子、原子与宏观物质之间的一种新的物理形态。所以金纳米颗粒既能维持原金属的化学性质，又表现出与宏观物质不同的物理性质。与传统的金属金相比，金纳米颗粒在光、热、电、熔点、密度、力学性能等方面都表现出独特的性质[3]。金纳米颗粒主要有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等四方面性质[46]：其中，量子尺寸效应为依靠金纳米颗粒颜色变化的比色法检测提供了依据。量子尺寸效应即当纳米颗粒的尺寸下降到一定程度时，费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级以及纳米半导体颗粒的最高占据分子轨道和最低未被占据分子轨道能级之间的能隙变宽的现象[7]。由于此效应，在530 nm附近可以观测到520 nm金纳米颗粒的等离子共振吸收，而金纳米颗粒的能级间距会随着纳米颗粒尺寸的减小而增大从而造成吸收光谱的蓝移[89]，表观颜色依次从从淡橙色(<5 nm)、葡萄酒红色(5~20 nm)，向深红色(20~40 nm)、蓝色(>60 nm)变化[10]。
基于金纳米粒子独特的光学、电学以及催化等性质，它被广泛的用于分析检测领域[11]、传感领域[12]、生物医学领域[13]、催化工业领域[14]、微电子领域[15]等。金纳米粒子已经成功的用于生物分析中[16]。
在本论文中，我们提出了一种新型用于定量检测ATP的生物传感器。该传感器建立在金电极上，基于适配体ATP与ATP和捕获DNA的结合，当ATP与一部分的适配体ATP结合时，捕获DNA只能与剩余的适配体ATP结合。ATP的浓度越低，与适配体ATP结合的捕获DNA就越多，这样通过核酸外切酶剪切的双链就越多，颜色变化的信号就越明显。这种方法具有很高的灵敏度，在极低浓度下具有较好的线性。
1 材料与方法
1．1 仪器及试剂
1．1．1 实验仪器
本实验中所使用的设备如表11所示。
表11 实验仪器一览表
Table 1.1 Equipments for the experiments
仪器
型号
产地/厂家
透射电子显微镜
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