文档介绍：青岛科技大学
硕士学位论文
基于纳米放大技术检测可卡因及癌细胞中端粒酶的活性
姓名:柳邦威
申请学位级别:硕士
专业:物理化学
指导教师:张书圣
20100603
基于纳米放大技术检测可卡因及癌细胞中
端粒酶的活性
摘要
纳米颗粒具有大的比表面积、高的表面自由能、优良的生物相容性,这些独
特的物理和化学性质,使其广泛地应用于敏感分子的固定和信号的检测与放大,
显著提高了生物传感器检测的灵敏度。本文的主要内容是将纳米技术、生物条码
和核酸分子杂交技术相结合,研制高灵敏度、高选择性的生物传感器。本文主要
进行了两个方面的研究和概述:
1 基于可卡因核酸适体对目标物的强亲和力和高识别性,研制了一种高灵敏
度检测可卡因的化学发光传感器。在可卡因适体的两端分别标记荧光素
(Fluorescein,F)和 HRP,当溶液中不存在可卡因时,荧光素和 HRP 离得较远,
HRP 催化 Luminol-H2O2 产生的化学发光很难与荧光素之间发生能量转移作用,
测得的化学发光强度较弱;存在可卡因时,适体与可卡因发生特异性结合,荧光
素和 HRP 离得较近,荧光素增强 Luminol-H2O2-HRP 体系的化学发光,根据化学
发光强度的增加,实现了对可卡因的定量检测。在选定的最佳实验条件下,化学
发光强度增加值与可卡因浓度成正比,并得到了可卡因浓度的线性范围为 ×
10-6 ~ × 10-6 mol/L,检测限为 × 10-7 mol/L(3σ)。
2 构建了一种基于生物条码放大技术进行高灵敏度检测端粒酶活性的电化
学传感器。从海拉细胞中提取的端粒酶跟其扩展前体混合进行端粒扩展反应,反
应产物跟固定在电极上的捕获 DNA 和 DNA-纳米金复合物上的信号 DNA 杂交,
形成“三明治”结构的复合物。修饰好的电极浸入含六氨基钌的缓冲溶液中,六氨
基钌通过静电作用跟 DNA-纳米金复合物上的条码 DNA 结合,通过产生的电化学
信号对端粒酶活性进行检测,该方法不需 PCR 放大就能检测到 10 个海拉细胞中
提取的端粒酶活性。

关键词:核酸适体;可卡因;纳米金;生物条码;端粒酶
I
DETECTION OF COCAINE AND TELOMERASE
ACTIVITY IN CANCER CELLS BASED ON
NANO-AMPLIFICATION TECHNIQUE
ABSTRACT
Nanoparticles have been widely used in imobilization of biomolecules and
amplification of signal because of their small sizes, large specific surface area and
patibility. Biosensors with high sensitivity and selectivity were
bining nanotechnology, bio-bar-code and nucleic acid hybridization.
The major contents of the thesis are as follows:
1. A novel chemiluminescence (CL) aptasensor for cocaine was developed in the
present study based on a luminol-H2O2-horseradish peroxidase (HRP)-ﬂuorescein
chemiluminescence resonance energy transfer (CRET) system. This CRET process
occurs from donor luminol to acceptor ﬂuorescein, which is oxidized by H2O2 and
catalyzed by HRP. CRET signal was weak in the absence of cocaine because
fluorescein and HRP tagged to the terminals of the cocaine aptamer were far away
from each other but in the presence of cocaine, CRET signal could be improved
signific