利用功能性微孔MOF在体液中进行羊疾病标志物的荧光探测

作     者：马云康 

作者单位：青岛科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈丽华

授予年度：2022年

学科分类：090603[农学-临床兽医学] 07[理学] 09[农学] 0906[农学-兽医学] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

主      题：MOF 荧光 羊疾病 体液 生物传感器 

摘      要：畜牧业是国民经济的重要产业,如何提高畜牧的存活率和繁殖率是整个畜牧业的重点关注问题。其中,对于羊养殖业来说,绵羊支原体肺炎(MO)是给其带来严重损失的主要传染病之一。该疾病传染率高且会造成羊发育迟缓甚至死亡,由于疫苗效果不理想,早期诊断切断传播链仍是最有效的方法。然而传统方法经济效益差且操作繁琐,有待提出一种新的检测方法用于绵羊支原体的检测。另外,针对传统育种方法较难改善羊的生殖能力,通过检测绵羊多胎基因(Fec B),可达到改善育种目的。本文构建了两种荧光生物传感器,分别应用于绵羊支原体和绵羊Fec B基因的检测。(1)以多孔金属有机骨架(MOF)为支架,以MO和G-四链体(G4)特异序列的发夹DNA为探针,制备了一种新型的MO纳米探针。利用Th T在空腔结构G4的限制下产生的强荧光发射,制备了该化合物。MOF的使用有效地限制了G4作为探针部分的折叠行为,改善了自由态G4probe在缓冲区中造成的强背景信号的缺陷。选择性实验结果表明,只有微量的ΔG含量较低的目标才可能是MOF高效触发G4探针释放行为,进而改变Th T荧光行为的关键。通过观察信号的变化,可以确定DNA的靶点。该探针的检出限较低,在1×10 M到1×10 M浓度范围内的目标DNA浓度均呈良好的线性相关。此外,整个策略所涉及的操作简单,总成本低。提示该探针在进一步的临床诊断中具有一定的应用价值。这项研究在报道为MO成功构建ΔG-敏感传感器方面是新颖的。(2)构建了一种基于MOF的荧光生物传感器用于检测Fec B基因。通过poly A和poly C对具有生物酶活性的MOF进行遮蔽,当具有GT单碱基错配的Fec B基因存在时,由于错配外翻的碱基与poly A/poly C的配对,诱导poly A和poly C从MOF表面脱离,暴露的MOF表面将底物邻苯二胺(OPD)催化为2,3-二氨基苯那嗪(DAP)进而产生强烈荧光信号。结果表明,该生物传感器对于GT错配具有优良的选择性,可以在TT错配,AT错配中对GT错配进行区分。在缓冲液及5%血清中的线性范围从1×10 M到1×10 M,在血清中的检出限低至0.247 n M。且该生物传感器稳定性良好,制备一周内对Fec B的检测信号波动低于5%,显示出较好的应用潜力。