题名双酚A 适配体亲和性能表征及传感器构建
作者刘丽颖
答辩日期2020-06
文献子类硕士
授予单位中国科学院生态环境研究中心
授予地点北京
导师赵强
关键词双酚a、核酸适配体、亲和相互作用、荧光各向异性、荧光分析、电 化学传感器 bisphenol a, Aptamer, Affinity Interaction, Fluorescence Anisotropy, Fluorescence Analysis, Electrochemical Sensor
学位名称工程硕士
其他题名Characterization of Performance of Anti-bisphenol A Aptamers in Affinity Binding and Sensor Development
学位专业环境工程
英文摘要

      双酚A(BPA)是一种典型的环境内分泌干扰物(EDCs),广泛应用于食品包装、玩具、热敏纸等日常生活用品之中,研究表明BPA 对人体的生殖发育、神经系统、内分泌系统都具有毒性效应。BPA 的检测对保障人体健康具有重要意义。传统BPA 检测方法如色谱法和免疫分析法,存在样品前处理过程繁琐,检测成本高,或抗体稳定性差等局限。基于核酸适配体的分析方法能够充分发挥适配体的优点,如化学稳定性高、易实现功能化修饰、结合目标分子构象发生改变。本论文表征BPA 适配体的亲和性能,并发展了基于适配体快速检测BPA 的传感分析方法。主要研究内容包括以下几点:
     (1)使用等温滴定量热技术(ITC)和微量热泳动技术(MST)表征BPA适配体序列的亲和性能,鉴别亲和识别中的核心序列和关键碱基。当原始序列(BP60)被裁剪为只含有29 个碱基(BP29)时,其对BPA 仍具有相当的亲和力。计算模拟表明BP29 具有简单的茎环二级结构,该结构的稳定性对适配体和BPA 的结合有重要影响。通过依次对适配体进行单碱基突变,研究发现全部G 碱基均不能被替换。鉴于该适配体是富G 序列,推测其可能会形成末端具有双链互补的茎的G-四链体结构。
     (2)结合荧光各向异性分析的优势,利用荧光染料四甲基罗丹明(TMR)标记的适配体,发展了一种简单快速的适配体荧光各向异性分析方法用于检测BPA。适配体与BPA 结合时,自身构象发生改变,使TMR 和邻近G 碱基之间的相互作用受到影响,引起TMR 局部转动改变,进而导致TMR 的荧光各向异性值改变,由此实现了对BPA 的定量检测,检测范围为0.5-1000 μM。本方法仅需要利用一条TMR标记的适配体探针在均相溶液中就能实现对BPA 的检测,具有简便、快速、成本低的优点。
     (3)利用荧光素(FAM)标记的适配体和猝灭基团BHQ1 标记的短链互补DNA,发展了一种基于适配体荧光开关检测BPA 的方法。当不加入BPA 时,适配体和互补短链杂交形成双链,这时的荧光基团和猝灭基团靠近,FAM 的荧光被猝灭,体系中荧光信号较低。加入BPA 后,适配体和目标分子结合,构象发生改变,互补短链被置换下来,荧光基团和猝灭基团远离,体系的荧光得以恢复。这种方法信号增加明显,具有操作简单、检测快速的优势。
     (4)利用末端标记电化学活性基团亚甲基蓝(MB)的适配体修饰的金电极,构建了一种基于适配体电化学传感检测BPA 的方法。BPA 的结合诱导适配体构象发生改变,导致MB 与电极表面的距离减小,方波伏安(SWV)分析中MB 电流信号增加。BPA 可检测的最低浓度为0.1 μM。该方法容易操作,无需额外的试剂。适配体修饰的电极通过去离子水冲洗即可实现再生,电极稳定性好,可多次重复使用。

页码95
内容类型学位论文
源URL[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/43605]  
专题生态环境研究中心_环境化学与生态毒理学国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
刘丽颖. 双酚A 适配体亲和性能表征及传感器构建[D]. 北京. 中国科学院生态环境研究中心. 2020.
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