量子点电化学发光及量子点-Cy5体系电化学发光共振能量转移检测DNA

作     者：胡晓飞 

作者单位：山东大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张晓丽

授予年度：2010年

学科分类：0710[理学-生物学] 071010[理学-生物化学与分子生物学] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：量子点 电化学发光 DNA NPGLs 电化学发光共振能量转移 

摘      要：本论文的研究内容主要包括以下几个方面： 在第一章----CdTe量子点在纳米多孔金箔电极上的ECL及其在生物分析中的应用中,我们通过循环伏安法研究了水溶液中过硫酸钾作为共反应剂的巯基丙酸为配体的CdTe量子点在金电极上的阴极电化学发光原理。实验发现过硫酸钾作为共反应剂时量子点的电化学发光强度比H2O2作为共反应剂时最多可增强2.7倍。实验中我们引入了一种新的电极材料：纳米多孔金箔(NPGLs),由于其多孔的结构,使得固定在它上面的量子点个数增多,电化学发光强度增强;并建立了一种具有良好重现性的在NPGL电极上,利用CdTe量子点作为电化学发光标记物检测DNA的生物分析方法,检测线性范围为5.0×10-15mol／L～1.0×10-11mol／L。我们利用该方法成功检测了与细胞中骨桥蛋白的Mrna相互补的DNA。 在第二章----量子点／过硫酸钾-Cy5体系的电化学发光共振能量转移及其应用中,我们引入电化学发光体作为供体光源研究了一种新的共振能量转移体系-电化学发光共振能量转移体系(ECRET)。并对量子点-Cy5体系的ECRET机理进行了探讨,对它们在生物领域的应用进行了研究。羧基化量子点在过硫酸钾存在的条件下,通过电化学反应发出中心波长为590 nm的光充当能量供体;另外,选择最大发射峰为675 nm的荧光染料Cy5作为能量受体。当向电极上施加一电位时,电化学发光供体将能量转移给量子点受体,产生高效的电化学发光共振能量转移。我们测得QD-DNAI接上的DNA2-Cy5的个数为8个。并得到荧光半径R0为3.56 nm。我们同时对各种QD-DNA1-DNA2-Cy5结合物的ECRET效率ηE进行对比,发ηE与QD-Cy5之间的距离,QD-DNA1接上的DNA2-Cy5的个数有关。我们利用QD／Cy5电化学发光共振能量转移体系对DNA进行定量检测,检测质量线性范围为5.0×10-12与1.0×10-13mol，并对发卡式DNA构型的变化进行了检测。据我们所知,这是量子点-Cy5点化学发光共振能量转移体系及其在生物方面应用的首次报道。