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非标记DNA传感器及药物的电化学研究

非标记DNA传感器及药物的电化学研究

作者：罗贤文延安大学

学位级别：硕士

纳米尺度上的生物分析化学是当今国际生物分析领域研究的前沿和热点。DNA是遗传信息的载体，基因表达的物质基础。DNA电化学生物传感器是将DNA作为分子识别物质固定在电极上，将DNA杂交后的生物信号转变为电化学检测信号的分析器件。DN... 详细信息

纳米尺度上的生物分析化学是当今国际生物分析领域研究的前沿和热点。DNA是遗传信息的载体，基因表达的物质基础。DNA电化学生物传感器是将DNA作为分子识别物质固定在电极上，将DNA杂交后的生物信号转变为电化学检测信号的分析器件。DNA电化学传感器以灵敏度高、选择性好、分析速度快、且检测仪器价格低廉等特点受到了研究工作者的极大关注。DNA电化学传感器，根据DNA是否标记分为标记型和非标记型传感器。标记型传感器灵敏度高，但是在标记过程中，涉及到合成、标记、分离和纯化等步骤，操作繁琐且费时，而且可能会影响到DNA的活性和构象。因此，亟需建立简单、快速、选择性高、灵敏度高的非标记型DNA电化学传感器。药物小分子进入体内，就会与靶目标DNA发生作用，通过影响DNA的复制、转录和蛋白质的合成来影响生物细胞。电化学分析因其简便、灵敏度、快速，易于实现原位、在线、实时、活体和现场测定等，在药物分析、药物与DNA的相互作用研究方面具有十分重要的地位。纳米技术的出现为纳米材料在分析化学领域的发展和应用开辟了新的方向。将纳米材料和高特异性的DNA，高灵敏的电化学检测技术相结合，提高了电化学检测的灵敏度，扩大了纳米材料应用范围，为生物分析化学开辟了新的领域。石墨烯作为一种新型纳米材料，其在电化学领域中的应用已成为热点。本论文的研究目的是将金纳米粒子和石墨烯纳米材料与电化学技术相结合，构建高灵敏的DNA电化学生物传感器和药物检测的新方法，开拓生物传感器的研究和应用范围，为DNA和药物小分子的疾病诊断和临床治疗提供具有潜在应用价值的分析器件。本论文共分为五章，第一章为绪论，第二、三章为非标记DNA电化学传感器的研究，最后两章内容是药物的电化学研究。主要研究工作如下： 1.基于金纳米粒子多负载作用，构建了一种非标记型检测p53抑癌基因的电化学DNA传感器。首先通过电化学沉积将金纳米粒子修饰在金电极上。利用自组装作用将末端带巯基的探针DNA固定到金纳米粒子修饰金电极上。以亚甲基蓝(MB)为电化学杂交指示剂，研究发现，杂交前后亚甲基蓝还原峰电流的变化值I与p53抑癌基因的浓度c在1.0～1000.0nmol/L范围内呈现良好的线性关系，检出限为0.8nmol/L(S/N=3)。对50.0nmol/L的p53抑癌基因进行11次平行测定，相对标准偏差为3.8%。与裸金电极相比较，金纳米粒子修饰金电极可以提高探针DNA的负载量，提高了测定p53抑癌基因的灵敏度。结果表明金纳米粒子修饰金电极是高灵敏的检测p53抑癌基因的电化学DNA传感器。本方法可望用于其他DNA的检测。 2.基于石墨烯和金纳米的优异性能，构建了一种检测p53抑癌基因的新型非标记DNA电化学传感器。首先将石墨烯纳米材料滴涂在裸玻碳电极上，然后通过恒电位电化学沉积法将金纳米粒子修饰在石墨烯修饰玻碳电极上。末端带巯基的探针DNA自组装在金纳米上，利用循环伏安法和电化学阻抗对传感器进行了表征。以亚甲基蓝为杂交指示剂，研究表明：该传感器检测p53抑癌基因浓度线性范围为0.1～1000.0nmol/L，检出限为0.012nmol/L(S/N=3)。对10.0nmol/L进行11次平行测定，其RSD为4.1%。与金纳米粒子修饰金电极相比较，石墨烯与金纳米粒子修饰传感器提高了测定p53抑癌基因的灵敏度。 3.利用GNPs/CPE实现了对甲氨蝶呤的高灵敏检测。CPE因制作简单且非常廉价，电位窗口宽等优点被人们广泛应用。氧化峰电流I与MTX的浓度呈现良好的线性关系是在0.50.0mol/L范围内，检出限(S/N=3)为0.2mol/L。同时利用该电极测定了MTX与DNA的结合数和结合常数。实验发现，MTX有一灵敏的氧化峰在0.86V处，在pH3.6HAc-NaAc缓冲溶液中。对3.0mol/L的MTX进行11次平行测定，其RSD为4.7%。当不同浓度鲱鱼精DNA加入MTX溶液后，氧化峰电位正移，氧化峰电流降低，我们认为MTX与鲱鱼精DNA之间发生了以形成非电活性的化合物形式的相互作用。电化学研究表明，MTX与鲱鱼精DNA之间的结合比为2:1，结合常数为4.6×10L/mol。 4.建立了石墨烯修饰玻碳电极上盐酸克伦特罗(CLB)电化学行为的研究。利用微分脉冲伏安法(DPV)研究了CLB与鲱鱼精DNA(hs DNA)的相互作用。在0.1mol/L的高氯酸溶液中，CLB在0.4V附近有一对准可逆氧化还原峰，在1.0V附近有一氧化峰。推测修饰电极上CLB电极反应机理可能是苯环上的氨基被氧化成亚氨基，亚氨基在水中反应生成苯醌，放出铵根离子。测定了1.0V处CLB的氧化峰电流，表明氧化峰电流Ipa与CLB的浓度呈现良好的线性关系是在10.050.0mol/L范围内，方法检出限为5.0mol/L(S/N=3)。当不同浓度hs D

关键词： DNA电化学生物传感器非标记药物相互作用纳米材料

长江中下游大龙山和黄梅尖花岗岩体元素地球化学、锆石U-Pb-Hf同位素研究及其地质意义

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长江中下游大龙山和黄梅尖花岗岩体元素地球化学、锆石U-Pb-Hf同...

作者：罗贤文东华理工大学

学位级别：硕士

A型花岗岩因其特殊矿物组合和成因、产出的特殊构造环境及其重要的地球动力学背景受到国内外学者的广泛关注。长江中下游地区沿江两岸发育两条A型花岗岩带,大龙山和黄梅尖岩体是江北A型花岗岩带的重要组成部分。本文对大龙山和黄梅尖岩... 详细信息

A型花岗岩因其特殊矿物组合和成因、产出的特殊构造环境及其重要的地球动力学背景受到国内外学者的广泛关注。长江中下游地区沿江两岸发育两条A型花岗岩带,大龙山和黄梅尖岩体是江北A型花岗岩带的重要组成部分。本文对大龙山和黄梅尖岩体系统地开展了岩相学、主微量元素地球化学、锆石U-Pb年代学及锆石Hf同位素研究,以查明岩石的地球化学特征、形成时代、成因过程和岩浆物质来源,并进一步探讨其形成的地球动力学背景。大龙山和黄梅尖岩体岩性主要是石英正长岩。它们矿物组合相似,由条纹长石、石英和云母组成,副矿物以锆石、榍石为主。主微量地球化学分析结果显示,大龙山和黄梅尖岩体SiO(63.82%0.89%,平均值为67.86%)和KO+NaO(10.131.60%,平均值为10.97%)含量高,CaO(0.16.38%,平均值为0.74%)和MgO(0.07.45%,平均值为0.23%)含量少,具正异常的Rb、Th,负异常的Ba、Si、Ti、Eu,相对亏损Nb和Ta,富集轻稀土元素(LREE),分配曲线图呈略右倾的海鸥式展布,具有较高的10000Ga/Al(2.7.4),Nb+Y+Ce+Zr(816404×10),总体表现出典型A型花岗岩的地球化学特征。LA-ICPMS锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究数据显示,大龙山岩体石英正长岩Pb/U加权平均年龄为122.1±1.4Ma、125.8±1.6Ma、126.2±1.6Ma和126.4±3.5Ma,黄梅尖岩体石英正长岩Pb/U加权平均年龄为为127.6±2.1Ma和127.2±2.1Ma;对应的大龙山岩体锆石ε(t)值分别为-41.1、-7.83.6、-9.51.7和-5.00.5,二阶段Hf模式年龄变化范围在1107433Ma(平均1264Ma)、1432671Ma(平均1555Ma)、1285781Ma(平均值为1463Ma)和1214495Ma(平均值为1396Ma),黄梅尖岩体锆石ε(t)值分别为-3.32.1和-3.80.1,二阶段Hf模式年龄变化范围在1045389Ma(平均1265Ma)和1188423Ma(平均1312Ma)。综合分析表明,大龙山和黄梅尖岩体与长江中下游地区两条A型花岗岩带中其它岩体的形成时代几近一致,均形成于早白垩世;两者源区相似,表现出富集地幔的特征,岩浆源区可能是以中-新元古俯冲的大陆边缘沉积物部分熔融的含水熔体交代而成的富集地幔为主,侵位上升过程中受到不同程度地壳物质混染;岩浆演化过程以分离结晶为主,伴随少量地壳物质同化混染;两个岩体可能形成于古太平洋板块后撤而引发的强烈伸展背景之下。

关键词： A型花岗岩 LA-ICPMS锆石U-Pb年龄 Hf同位素地球化学大龙山岩体黄梅尖岩体长江中下游地区

188Re标记锡硫胶体的制备及其在荷瘤动物体内分布的实验研究

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188Re标记锡硫胶体的制备及其在荷瘤动物体内分布的实验研究

作者：罗贤文苏州大学

学位级别：硕士

第一部分:Re标记锡硫胶体的方法学研究目的建立Re标记锡硫胶体的方法,并研究其稳定性和颗粒大小。方法1.标记药盒法:(1)改变加入硫胶体药盒(SC kit,供99mTc标记用)的Re淋洗液体积,其余步骤按说明书,进行Re标记硫胶体的预实验;(2)改变... 详细信息

第一部分:Re标记锡硫胶体的方法学研究目的建立Re标记锡硫胶体的方法,并研究其稳定性和颗粒大小。方法1.标记药盒法:(1)改变加入硫胶体药盒(SC kit,供99mTc标记用)的Re淋洗液体积,其余步骤按说明书,进行Re标记硫胶体的预实验;(2)改变标记条件,在药盒内单独依序加入0～1mlNaSO.5HO(8mg/ml)和SnCl2.2H2O(20mg/ml)进行Re标记实验。2.自制法:按照SC kit成分配制试剂,其他标记条件不变,单一依序改变以下实验条件:①改变Na2EDTA.2HO(4.6mg/ml)体积从0ml至1.25ml;②改变NaSO.5HO(8mg/ml)体积从0～1.25ml;③改变SnCl2.2H2O(20mg/ml)体积从0～1ml;④加入淋洗液后以浓盐酸、氢氧化钠或磷酸盐缓冲液调节PH值;⑤改变反应时煮沸时间;⑥在不同时间点分别测定标记率。3.测定标记产物的稳定性和放射性胶体粒子直径大小。结果***标记锡硫胶体的最佳标记条件:(1)药盒法:SC kit中加入0.5mlSnCl2.2H2O(20mg/ml)、0.25mlNaSO.5HO(8mg/ml)。(2)自制法:整个反应体系中依序加入18.1mg明胶、0.5mlNaEDTA.2HO、0.5mlNaSO.5HO、0.5mlSnCl2.2H2O,并加入浓盐酸将煮沸前反应体系PH调至l.0,煮沸时间为20min。2.药盒法和自制法标记产物的的最高标记率分别为(99.79±0.31)%、(99.81±0.06)%:两者差异无统计学意义,,标记物在生理盐水中放置72h后放化纯仍为(93.23±0.64)%;胶体颗粒的直径范围分别为(10.83±6.60)μm(D10),(44.91±14.46)μm(D50),(235.29±126.61)μm(D90)。结论Re标记锡硫胶体方法简便、标记率高,标记物稳定性良好,能产生较大颗粒的放射性胶体粒子。第二部分:Re标记锡硫胶体在荷瘤动物体内分布的实验研究目的观察Re标记锡硫胶体在荷瘤动物体内的生物学分布,探讨其用于实体肿瘤放射治疗的可行性。方法按第一部分方法,制备高标记率,稳定有效的Re-SnSC。两种途径观察药物分布:1经皮肝动脉灌注:荷VX2肝肿瘤兔模型在DSA下经皮肝动脉分别注入约0.5ml(74～185MBq) Re-SnSC(2组,n=3)和游离ReO4-(1组,n=3);2直接瘤内注射:荷人胰腺癌裸鼠,瘤体中心部位分别直接瘤内注射0.05ml(0.05～0.1mCi) Re-SnSC(7组,n=4)和游离ReO4-(5组,n=4)。以上两种肿瘤动物模型均在规定时间点采集SPECT图像,并处死动物取出肿瘤、肝脏、血液等组织称重并计算每克组织百分注射计量(%ID/g)。结果1经皮肝动脉灌注组:注射Re-SnSC和游离ReO4-1h后,肿瘤组织%ID/g为(23.342±11.452)%和(0.713±0.479)%,肿瘤与肝脏的%ID/g之比分别为70.887±19.578、2.280±1.155;注射Re-SnSC后24h,肿瘤组织%ID/g和肿瘤与肝脏的%ID/g之比分别为(8.176±6.836)%、17.419±13.957。2直接瘤内注射组:瘤内注射Re-SnSC后0.5h、1h、4h、24h,肿瘤组织的%ID/g分别为(89.53±18.76)%、(104.31±36.72)%、(105.76±39.30)%、(86.22±18.47)%,注射Re-SnSC后7d,肿瘤组织的%ID/g为(0.323±0.072)%;瘤内注射游离ReO4-后0.5h、1h、4h、24h,肿瘤组织的%ID/g分别为(17.72±2.46)%、(10.53±3.57)%、(6.24±2.59)%、(0.026±0.003)%。结论Re标记锡硫胶体动脉和瘤内注射后主要聚集在肿瘤组织,滞留时间长,有望用于实体肿瘤的放射性核素治疗。第三部分:Re标记锡硫胶体对胰腺癌细胞的杀伤效应目的观察Re标记锡硫胶体对胰腺癌细胞生长的抑制作用。方法1按第一部分方法,制备高标记率,稳定有效的Re-SnSC,标记完成后室温下放置30min冷却后备用。2每孔体积200μl,1×104个胰腺癌细胞单个细胞悬液接种于96孔培养板中;Re-SnSC组按不加药物、0.01、0.025、0.05 mCi分为4列,ReO4-组按不加药物、0.01、0.05mCi分为三列,每列8个复孔,每天一块培养板,共7块板。MTT法测每列各孔的光吸收值(A),绘制细胞生长曲线,计算药物对细胞的抑制率。结果在1～5天内Re-SnSC对细胞的抑制作用随放射性药物剂量和照射时间的增加而增大。0.05mCi Re-SnSC组加药后1、3、5、7天

关键词：铼放射性标记 188Re 锡硫胶体 188Re 生物分布放射性核素治疗胰腺癌细胞抑制

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陈云党风廉政建设思想初探

求实 2007年第12期 22-23页

作者：甘根华罗贤文中共江西省委党校江西南昌330003 中共吉水县委党校江西吉水331600

陈云同志长期担任中纪委主要领导,为开创和推进新时期党风廉政建设作出了重大贡献。他的党风建设理论不仅内容丰富,意义深远,而且是新时期中国共产党党建理论的重要组成部分,对于今天我们深入推进党风廉政建设具有重要指导意义。

关键词：党的建设陈云新时期反腐倡廉

阿替洛尔的电化学行为及与牛血清白蛋白的相互作用

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分析试验室 2013年第2期32卷 72-76页

作者：李晓霞王国玲罗贤文延安大学化学与化工学院延安716000

建立了石墨烯修饰玻碳电极测定阿替洛尔的电化学分析新方法。采用电化学方法结合紫外、荧光光谱分析,研究了阿替洛尔(ATN)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。实验发现,在pH 10.0的Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液中,ATN在0.78 V处有一灵敏的氧化峰... 详细信息

建立了石墨烯修饰玻碳电极测定阿替洛尔的电化学分析新方法。采用电化学方法结合紫外、荧光光谱分析,研究了阿替洛尔(ATN)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。实验发现,在pH 10.0的Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液中,ATN在0.78 V处有一灵敏的氧化峰,氧化峰电流Ip与ATN的浓度在4.8～30.0μmol/L范围内呈良好的线性关系(r=0.9926,n=11),方法检出限为3μmol/L。当BSA加入ATN溶液后,ATN氧化峰电流降低,氧化峰电流的降低值ΔIp与BSA的浓度在2.6～31.0μmol/L范围内呈良好线性关系。紫外光谱表明ATN的加入使BSA的吸收峰发生蓝移。荧光光谱表明,ATN对BSA的内源荧光有显著的猝灭作用,猝灭机制为静态猝灭。

关键词：电化学阿替洛尔相互作用紫外吸收光谱荧光光谱

甲氨蝶呤与牛血清白蛋白相互作用的光谱和分子对接研究

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分析试验室 2013年第6期32卷 41-45页

作者：李晓霞张萌罗贤文李延清延安大学延安716000

利用紫外-可见吸收光谱法、傅立叶红外光谱法和分子对接技术研究了抗癌药物甲氨蝶呤与牛血清白蛋白的相互作用。紫外光谱发现,在298 K和308 K,甲氨蝶呤与牛血清白蛋白结合常数分别为5.28×105L/mol和6.14×105L/mol,通过热力学计算得到... 详细信息

利用紫外-可见吸收光谱法、傅立叶红外光谱法和分子对接技术研究了抗癌药物甲氨蝶呤与牛血清白蛋白的相互作用。紫外光谱发现,在298 K和308 K,甲氨蝶呤与牛血清白蛋白结合常数分别为5.28×105L/mol和6.14×105L/mol,通过热力学计算得到反应的焓变和熵变。热力学函数说明甲氨蝶呤与牛血清白蛋白之间的作用力主要为疏水作用力。红外光谱表明甲氨蝶呤与牛血清白蛋白分子中氨基酸残基的硫及氮原子形成键合作用。结合AutoDock 4.2分子对接软件模拟研究了二者的键合模式和键合机制,表明甲氨蝶呤与牛血清白蛋白的相互作用力主要是疏水作用。

关键词：甲氨蝶呤牛血清白蛋白紫外光谱相互作用傅立叶红外光谱法分子对接

赣北梅岭岩体花岗闪长岩的形成时代及其地质意义

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矿物岩石地球化学通报 2019年第6期38卷 1143-1153页

作者：张智博王安东罗贤文赵严东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013 东华理工大学地球科学学院南昌330013

为确定赣北梅岭岩体的形成时代和岩石成因以及构造环境,对梅岭新元古代花岗岩进行了岩石地球化学分析和锆石U-Pb定年。结果得到3组锆石U-Pb年龄(806.4±8.3)Ma、(810.3±9.7)Ma、(813.2±7.8)Ma,峰值为~810 Ma,与九岭岩体的形成时代均... 详细信息

为确定赣北梅岭岩体的形成时代和岩石成因以及构造环境,对梅岭新元古代花岗岩进行了岩石地球化学分析和锆石U-Pb定年。结果得到3组锆石U-Pb年龄(806.4±8.3)Ma、(810.3±9.7)Ma、(813.2±7.8)Ma,峰值为~810 Ma,与九岭岩体的形成时代均为新元古代。梅岭花岗岩中的暗色矿物主要为黑云母,高硅(SiO2为69%~70%)、高钾(K2 O/Na2 O为1.05~1.70),属高钾钙碱性系列;铝饱和指数A/CNK平均值为1.33,A/NK平均值为1.76,显示典型的过铝质花岗岩特征;球粒陨石标准化稀土元素配分模式图为右倾型,轻稀土富集,LaN/YbN平均值为5.93,Eu负异常(δEu平均值为0.53);富集大离子亲石元素Rb、Th、U、Pb,亏损高场强元素Ba、Sr、Nb、Ti、Ta,显示壳源型花岗岩特征,表明梅岭花岗岩为高钾钙碱性过铝质S型花岗闪长岩,其地球化学特征与九岭新元古代花岗岩一致。年代学资料与地球化学特征表明,梅岭新元古代花岗闪长岩应形成于扬子板块和华夏板块碰撞造山作用的同碰撞至后碰撞阶段。

关键词：锆石U-Pb定年赣北九岭岩体梅岭岩体新元古代 S型花岗闪长岩

基于金纳米粒子组装电化学DNA传感器检测p53抑癌基因的研究

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分析化学 2013年第11期41卷 1664-1668页

作者：罗贤文杜芳静吴烨高楼军李晓霞延安大学化学与化工学院

基于金纳米粒子修饰金电极,构建了一种检测p53抑癌基因的非标记电化学DNA传感器。采用恒电位沉积法制备金纳米粒子,并将其修饰于电极表面制得金纳米粒子修饰金电极（GNPs/Au）。场发射扫描电镜用于金电极和金纳米修饰电极的表面形貌表征... 详细信息

基于金纳米粒子修饰金电极,构建了一种检测p53抑癌基因的非标记电化学DNA传感器。采用恒电位沉积法制备金纳米粒子,并将其修饰于电极表面制得金纳米粒子修饰金电极（GNPs/Au）。场发射扫描电镜用于金电极和金纳米修饰电极的表面形貌表征。5’端带巯基的捕获探针DNA通过分子自组装法固定到GNPs/Au。传感器采用循环伏安法和电化学交流阻抗法表征。以亚甲基蓝为杂交指示剂,根据杂交前后吸附指示剂量的不同对p53抑癌基因进行定量测定。在优化的实验条件下,p53抑癌基因在1.0;000 nmol/L浓度范围内与亚甲基蓝还原峰电流的变化值"I呈线性关系,检出限为0.8 nmol/L（S/N=3）。对50 nmol/L p53抑癌基因平行测定11次,相对标准偏差为3.8%。此传感器能有效区分完全互补序列、单碱基错配序列和三碱基错配序列DNA。

关键词：非标记电化学DNA传感器金纳米粒子 p53抑癌基因

以苯硼酸为识别物质的电化学阻抗糖传感器的制备

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分析化学 2013年第10期41卷 1537-1542页

作者：李丛丛李晓霞罗贤文漆红兰陕西省生命分析化学重点实验室陕西师范大学化学化工学院延安大学化学与化工学院

以苯硼酸为识别物质,利用巯基自组装法将半胱胺与4-甲酰基苯硼酸反应形成的Schiff’s碱固定于金电极表面,构建了检测葡萄糖、乳糖、甘露聚糖的电化学阻抗传感器。根据传感器结合糖前后电子转移阻抗值的变化(ΔR et),分别进行了葡萄糖、... 详细信息

以苯硼酸为识别物质,利用巯基自组装法将半胱胺与4-甲酰基苯硼酸反应形成的Schiff’s碱固定于金电极表面,构建了检测葡萄糖、乳糖、甘露聚糖的电化学阻抗传感器。根据传感器结合糖前后电子转移阻抗值的变化(ΔR et),分别进行了葡萄糖、乳糖、甘露聚糖的分析测定。以pH 9.0的5 mmol/L K3[Fe(CN)6]-5 mmol/L K4[Fe(CN)6]平衡电对溶液作为检测溶液,ΔR et与葡萄糖的浓度在5.05×10#95.05×10#5mol/L之间呈良好的线性关系,检出限为9.7×10#10mol/L(S/N=3);ΔR et与乳糖的浓度在2.78×10#92.78×10#5mol/L之间呈良好的线性关系,检出限为8.1×10#10mol/L(S/N=3);ΔR et与甘露聚糖的浓度在4.35×10#94.35×10#5mol/L之间呈良好的线性关系,检出限为3.4×10#10mol/L(S/N=3)。该方法简单、灵敏、成本低,可用于不同种类糖的分析检测。

关键词：电化学阻抗传感器苯硼酸糖