硫堇与DNA相互作用及DNA光散射/荧光比率测定方法

在pH4.56的BR缓冲溶液中,DNA能使硫堇的光散射增强,荧光发生猝灭。本实验基于硫堇的三维光谱讨论了其发光属性,并通过在普通荧光光度计上单次扫描同时获得的539nm处的光散射强度(I539)与630nm处的荧光强度(F630)之比,建立了测定痕量DNA的光散射/荧光比率法。当硫堇的浓度为1.0×10-4mol/L时,方法的线性范围为0.1~1.6mg/L,检测限为(3σ)为12.0μg/L。将所建立的方法用于DNA合成样品的测定,回收率为94.9%~107.0%,相对标准偏差小于3.0%。     

光控DNA可逆杂交/解链及其应用

通过光敏分子与DNA相互作用,可以实现光控DNA杂交与解链,这种光控DNA有望成为下一代DNA功能构筑材料和纳米机械能量输入模式。本文总结了可逆光控DNA杂交/解链的各种途径及其作用机理,并分析其使用条件和光控效果。已有实验结果的对比和归纳表明,从DNA骨架上楔入含侧链偶氮苯官能团的单元,通过顺反异构实现DNA双链解链与杂交的可逆光控最具应用潜力,并且仍有一定的改进空间。本文介绍了这种骨架楔入偶氮苯光控DNA材料在纳米技术和生物技术方面的应用,并对其进一步的研究方向进行了展望。     

GCE/DNA/PFS/RTIL/HRP修饰电极的制备及其电催化行为

将辣根过氧化物酶（HRP）固定在室温离子液体（RTIL）/聚二茂铁硅烷（PFS）/DNA复合材料修饰的玻碳电极（GCE）表面,构建了GCE/DNA/PFS/RTIL/HRP修饰电极,详细地研究了该修饰电极的电催化行为,优化了电解质溶液的pH值和RTIL的体积对催化过氧化氢（H2O2）的影响。 电化学实验结果表明,DNA、PFS和RTIL复合膜既为HRP提供了一个生物兼容的微环境;又有效地促进了电子在HRP和电极表面之间的传递。 在最优实验条件下,该修饰电极对H2O2具有快速的催化响应,在2 s内即可达到稳态电流的95%,其响应在3.25 μmol/L~1.47 mmol/L（r=0.999,n=10）和1.86~5.35 mmol/L（r=0.996,n=12）范围内呈良好的线性关系,检出限为0.86 μmol/L。 该传感器灵敏度高、重现性和稳定性好。 此外,该修饰电极还能催化O2还原。     

L-半胱氨酸/纳米金/DNA/壳聚糖修饰金电极测定布洛芬

用电沉积和滴涂的方法依次将L-半胱氨酸、纳米金、DNA、壳聚糖修饰在金电极表面,制备了稳定性、响应性良好的修饰电极(L-Cys/Au colloid/DNA/CS/Au/CME)。考察了影响实验结果的关键因素,确定了最佳实验条件,进一步采用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了布洛芬在L-Cys/Au colloid/DNA/CS/Au/CME上的电化学行为。在最佳实验条件下,当布洛芬浓度在1.0×10~(-7)~1.0×10~(-4) mol/L范围内时相应的氧化还原峰电流与浓度呈现良好的线性关系,检出限(S/N=3)达2.3×10~(-8) mol/L。结果表明,该修饰电极对布洛芬有良好的响应性能,据此建立了一种测定布洛芬的新方法。     

基于石墨烯/DNA/纳米金的无酶葡萄糖传感器研究

本文利用电解剥离法制得石墨烯/DNA复合材料,通过化学还原法将纳米金颗粒固定在石墨烯/DNA复合材料表面制得石墨烯/DNA/纳米金(Gr/DNA/GNPs)复合材料,最终构建了一种基于Gr/DNA/GNPs修饰电极的无酶葡萄糖生物传感器。通过循环伏安法考察了不同修饰电极在碱性葡萄糖溶液中的电化学行为,并探讨了溶液中OH-离子强度、扫描电位范围及Gr/DNA/GNPs修饰量对传感器响应特性的影响。在优化实验条件下,采用循环伏安法检测葡萄糖的线性范围为8.0×10-5~5.0×10-2mol·L-1,检出限为1.2×10-5mol·L-1(S/N=3)。对2.0×10-3mol·L-1的葡萄糖平行测定5次,其相对标准偏差为3.2%。实验结果表明该传感器具有较高的灵敏度、较好的重现性、稳定性及抗干扰能力。本方法可成功用于人血清样品中葡萄糖含量的测定,回收率为97.4%~102.8%。     

水溶性共轭聚合物PFP/DNA/卟啉复合物光谱性质的研究

开发水溶性的、可双光子激发的且可选择性产生单态氧的系统在光生物与动力治疗等方面具有应用价值. 在本文中, 利用荧光共振能量转移的原理设计了一套光动力治疗系统, 其中带正电的水溶性共轭聚合物PFP作为能量给体, 在单双光子激发下均具有较高的光捕获能力. 带正电的卟啉作为能量受体, 具有极高的单态氧量子产率, 带负电的DNA是连接桥, 使水溶性共轭聚合物PFP与卟啉之间的能量转移得以实现. 通过研究这个体系的吸收、荧光光谱, 荧光寿命, 单态氧量子产率以及双光子吸收截面等性质, 我们发现具有不同DNA序列的系统能量转移效率和单态氧量子产率均不相同, 其中癌细胞中富含的四链DNA具有最高的选择性, 这使得该系统在光动力治疗上具有非常好的应用前景.     

微流控可控分步组装制备透明质酸/聚乙烯亚胺/DNA纳米复合物

阳离子聚合物/DNA形成的复合物纳米颗粒呈正电性,因此表面必须遮盖一层电中性或负电性的聚合物才能在体内应用,但如何控制遮蔽层在复合物纳米颗粒上组装,形成结构可控、尺寸均一的基因输送系统是关键.本文以基因输送系统中常见的透明质酸(HA)/聚乙烯亚胺(PEI)/DNA系统为例,探索了利用微流控芯片进行可控分步的层层自组装,制备尺寸大小均一、表面电势为负的HA/PEI/DNA纳米复合物的方法.将PEI与DNA通过第一个微流控芯片自组装得到PEI/DNA纳米复合物,该复合物颗粒在第二个微流控芯片内与HA再次组装得到HA/PEI/DNA纳米复合物.考察了微流控芯片管道的尺寸、溶液流速及流速比R、PEI与DNA氮磷比(N:P)、HA与DNA质量比(HA:DNA)等参数与所形成的纳米复合物的尺寸、均一性及表面电势的关系,并与涡旋振荡法制备的复合物进行比较.结果表明,传统的涡旋振荡法制备的HA/PEI/DNA纳米复合物尺寸偏大(340～490 nm)、均一度低(PDI,0.506～0.863);而用微流控法制备的复合物尺寸较小(190 nm)、分布更为均一(PDI=0.316).     

λ-DNA/Hind Ⅲ,pBR322质粒DNA及变性DNA与酶复合物AFM研究

探索了DNA在云母表面的展层方法。采用低分子量的阳离子去垢剂苯二甲基苄基溴化胺(BAB)和甲酰胺混合溶液,建立了无蛋白微量展层技术,不仅可重复获得适合于原子力显微镜(AFM)观察的DNA样品,而且该方法适合于蛋白质-DNA相互作用的AFM研究。研究发现将)~-DNA/Hind Ⅲ,PBR322质粒DNA在35℃水浴中保温30min以上,再用BAB展层,可使盘绕在一起的DNA链在云母表面完全展开;采用AFM获得了双链DNA和质粒DNA的高分辨图象,并首次观察到了体外变性后的DNA与核酸酶(DNase Ⅰ)所形成复合物的结构。     

DNA/羟基磷灰石杂化膜修饰电极用于研究DNA与量子点的相互作用

首次利用溶胶-凝胶一步法制备了纳米多孔羟基磷灰石(HAp)-DNA杂化膜修饰玻碳电极,HAp优良的生物相容性和独特的吸附性可以将DNA固定在HAp多孔薄膜上,而DNA的大分子结构对HAp膜起到稳定剂的作用.采用循环伏安法和交流阻抗法系统地研究了电极表面固定DNA的稳定性以及固定的DNA与非电活性核壳型量子点CdTe/C...     

DNA/银纳米簇在分析检测中的应用

银纳米簇(AgNCs)为几个到数十个原子所组成的聚集体,核尺寸小于2 nm,具有优异的物理化学性质,常以聚合物、蛋白质、DNA等作为模板采用化学合成法制备,其中以DNA为模板合成的AgNCs(DNA/AgNCs)是一种新型的发光纳米材料,其突出的荧光特性和良好的生物相容性,被应用于纳米传感器、细胞标记与检测等多种分析领...     

DNA/RNA与聚阳离子的复合动力学研究

DNA或RNA与聚阳离子形成的复合物被广泛用作非病毒类基因载体。由于静电相互作用的高强度和长程性,在溶液中形成的DNA/RNA复合物往往受动力学控制,其结构随着时间会进一步变化。本文总结了这些年来DNA/RNA与聚阳离子复合形成的复合物动力学研究进展,并提出影响复合物的因素主要有两个:近程静电吸引力和远程静电排斥力之间的竞争,以及复合物内、复合物之间的歧化。揭示DNA/RNA与聚阳离子的复合机理,对于制备具有特定结构和功能的基因载体具有重要意义。     

布洛芬在石墨烯/DNA/纳米金修饰电极上的电化学行为及测定

利用石墨烯/DNA/纳米金(Gr/DNA/GNPs)修饰电极对布洛芬(IB)的电化学行为进行了研究。分别采用紫外-可见分光光度法和扫描电镜成像技术对Gr/DNA/GNPs复合材料进行了表征。比较了不同修饰电极的检测效果并考察了缓冲体系及修饰量等对测定的影响。实验结果表明,IB在Gr/DNA/GNPs复合材料修饰电极上的电化学信号较为明显,在0.1 mol·L-1PBS缓冲溶液(pH 6.8)中,IB于0.83 V处可观察到1个灵敏的氧化峰。在最佳实验条件下对IB进行检测,其线性范围为7.2×10-7~4.9×10-5mol·L-1,检出限为1.5×10-7mol·L-1。干扰实验和重复实验的结果表明,该修饰电极选择性及重现性良好。用于实际样品的检测,结果满意。     

层层组装法制备(LDH/DNA/LDH/LTO)n多层复合膜及其红外辐射性能

采用层层自组装（LBL）的方式将带负电荷的层状氧化钛（LTO）纳米片以及DNA分子和带正电荷的层状双氢氧化物（LDH）纳米片交替组装，制备了一种人工设计的杂化薄膜，并研究了样品在8~14 μm波段的红外发射率。X射线衍射（XRD）结果表明，（LDH/DNA/LDH/LTO）_n杂化膜在垂直于基底的方向呈长程堆积的有序结构，DNA分子链和LTO纳米片均以单层的形式平铺在LDHs层板间。从扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）图像可以看出，薄膜呈现出均匀的、连续的表面形态。通过能量色散X射线光谱（EDS）和X射线光电子能谱（XPS）分析，确认了薄膜的组分，且每一种组分都均匀地平铺在每一个组装单层中，在垂直于基底的方向有序堆积形成均匀的薄膜。由于多组分之间存在协同作用，而且规整有序的层状薄膜结构的构筑增强了不同组分之间的界面效应、提供了平整光滑的薄膜表面，使该复合薄膜的红外发射率降低至0.419。这些结果清楚地表明，层层自组装方式制备的杂化复合膜能有效降低其红外发射率。     

镜像DNA

镜像DNA的存在是分子生物学史上一个重要发现。叙述具有回文结构的镜像DNA发展的主要概况和实验事实,介绍回文外消旋体DNA的三维立体结构特点。     

DNA计算机

DNA 计算机是一种基于DNA 生化反应, 与传统计算机完全不同的新型生物计算机。本文对DNA 计算的原理、实现、发展以及实现DNA 计算机的可行性、优势与不足进行了较详尽的评述。     

顺铂与DNA键合机制的CNDO/2研究

本文用CNDO/2法研究了顺铂与DNA键合的机制.计算结果指出,在所考虑的几个模型配合物中,从Pt-N_7间重叠集居和双原子能分析,以顺铂与两个鸟嘌呤的N_7键合形成[(NH_3)_2PtG_2]~(2 )的可能性最大,因而支持了顺铂和DNA的相邻两个鸟嘌呤的N_7键合的链内交联机制.但是,螯合机理不能完全排除,在一定条件下,顺铂可能与一个鸟嘌呤的N_7和O键合形成一定量的螯合物.然而,由于它较[(NH_3)_2PtG_2]~(2 )不稳定,因此,不能成为顺铂伤害癌细胞的主要原因.至于链内交联机理如何造成DNA复制障碍尚待进一步研究.     

ZnS:Mn/ZnS量子点在DNA定量分析中的应用

以巯基乙酸为稳定剂,采用成核掺杂的方法在水溶液中一步制备得到具有核壳结构的ZnS:Mn/ZnS量子点.研究了荧光、室温磷光产生的机理.基于DNA对量子点发光的增强效应,以ZnS:Mn/ZnS量子点作为标记探针建立了测定DNA的荧光、室温磷光的分析方法.考察了量子点浓度、EDC/NHS用量和反应时间等条件对DNA测定的影...