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以dna为模板的银纳米簇荧光检测及逻辑门的构建

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高等学校化学学报 2020年第1期41卷 102-110页

作者：肖周锐黄东华边孟孟袁亚利聂瑾芳桂林理工大学化学与生物工程学院

以dna为模板,合成了具有荧光性质的银纳米簇(dna-Ag NCs),利用荧光光谱、紫外光谱和红外光谱等手段对其进行了表征.基于dna-Ag NCs与离子相互作用时产生的荧光变化可实现对离子浓度的检测.实验结果表明,在最佳实验条件下,Ni^2+及Hg^2+... 详细信息

以dna为模板,合成了具有荧光性质的银纳米簇(dna-Ag NCs),利用荧光光谱、紫外光谱和红外光谱等手段对其进行了表征.基于dna-Ag NCs与离子相互作用时产生的荧光变化可实现对离子浓度的检测.实验结果表明,在最佳实验条件下,Ni^2+及Hg^2+的浓度与dna⁃Ag NCs荧光强度呈线性关系;并验证了该荧光探针用于检测自来水样品中汞离子和镍离子的实用性.由于以dna为模板的dna⁃Ag NCs能够响应多种刺激,如Ni^2+,S^2-,Hg^2+和pH等,利用相应的荧光强度可构建多输入的dna⁃Ag NCs逻辑门及其组合逻辑门.当荧光输出强度(Ioutput)>初始荧光强度(Iorigin)时,设定输出为1,采用各种刺激及其组合作为输入,构建了YES,INH和组合的NOR与INH逻辑门.而只有当Ioutput≥Iorigin时定义为输出为1,可建立NOT,NOR,组合的IMP加上NOR与AND逻辑门.基于dna⁃Ag NCs可以构建响应多元输入的复杂逻辑门,实现化学信息的转变和传输,在构建新的分子器件方面有较大应用前景.

关键词：荧光检测 dna模板银纳米簇逻辑门

以dna为模板构造苯胺-dna复合物纳米线和聚苯胺纳米导线

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高等学校化学学报 2006年第6期27卷 1126-1130页

作者：杨涛魏刚牛利李壮中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室长春130022 中国科学院研究生院北京100039

在溶液中,以dna为模板构造出了线性的苯胺-dna复合物纳米线.用压缩气流将得到的复合物纳米线拉直并固定到云母基底上.用原子力显微镜(AFM)可观察到形貌规整的苯胺-dna复合物纳米线.苯胺单体在溶液中能从各个方向上组装到dna分子上,从而... 详细信息

在溶液中,以dna为模板构造出了线性的苯胺-dna复合物纳米线.用压缩气流将得到的复合物纳米线拉直并固定到云母基底上.用原子力显微镜(AFM)可观察到形貌规整的苯胺-dna复合物纳米线.苯胺单体在溶液中能从各个方向上组装到dna分子上,从而使dna模板分子的表面包裹了一层苯胺.以苯胺-dna复合物纳米线为前驱体通过进一步化学氧化聚合得到了以dna为模板的聚苯胺纳米导线.

关键词： dna模板聚苯胺纳米导线原子力显微镜

dna模板自组装正电荷纳米金基底的增强SERS效应

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光散射学报 2012年第2期24卷 142-148页

作者：马红伟刘洪林杨良保安徽大学生命科学学院合肥230039 中国科学院合肥智能机械研究所合肥230031

本文将合成的直径为10nm的正电荷金纳米颗粒通过静电作用高密度自组装到带负电荷的长链λ-dna分子上,形成了高密度的具有纳米间隙的金纳米颗粒网络结构。研究了孤立的金纳米颗粒和所自组装的金纳米颗粒-dna复合材料作为表面增强拉曼散射... 详细信息

本文将合成的直径为10nm的正电荷金纳米颗粒通过静电作用高密度自组装到带负电荷的长链λ-dna分子上,形成了高密度的具有纳米间隙的金纳米颗粒网络结构。研究了孤立的金纳米颗粒和所自组装的金纳米颗粒-dna复合材料作为表面增强拉曼散射(SERS)基底的活性。原本对SERS信号响应较弱的10nm直径的金纳米颗粒,在自组装到dna上形成具有纳米间隙的金纳米颗粒网络后,产生了均匀、一致、强烈的SERS增强响应。我们利用用该基底对罗丹明G(R6G)、吡啶(Py)和对巯基苯胺(4-ATP)等不同类型的小分子化合物进行SERS检测的结果表明,此方法制备SERS基底产率高、均一,具有较好的SERS增强效果好,SERS信号稳定性和重复性相对常规孤立的金纳米颗粒SERS基底有很大提高。

关键词：正电荷金 dna模板表面增强拉曼散射自组装

基于dna模板合成的银簇建立“点亮型”荧光法检测卡那霉素

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分析测试学报 2019年第9期38卷 1051-1058页

作者：林碧霞蒙佩怡陈梦玲吴峻宇冷江东黄月梅杨诗意俞英华南师范大学广州市生物医药分析化学重点实验室

以dna为模板合成弱荧光的银纳米簇。利用dna模板中的适配体序列识别目标卡那霉素后,形成发夹结构使适配体序列上的G碱基和C碱基靠近银簇,导致银簇荧光增强。同时,dna二级结构的改变使银纳米粒子形成小的银纳米簇也促使银簇的荧光增强。... 详细信息

以dna为模板合成弱荧光的银纳米簇。利用dna模板中的适配体序列识别目标卡那霉素后,形成发夹结构使适配体序列上的G碱基和C碱基靠近银簇,导致银簇荧光增强。同时,dna二级结构的改变使银纳米粒子形成小的银纳米簇也促使银簇的荧光增强。据此建立“点亮型”荧光法对卡那霉素进行定量分析。银簇荧光增强比值与卡那霉素浓度在0.075~8.0μmol/L范围内呈线性关系,线性方程为F/F0=0.616 8C+0.927 6,检出限为36 nmol/L。卡那霉素在牛奶和蜂蜜样品中的回收率为92.4%~112%。此外,随着卡那霉素加入浓度的增加,银簇的橙色荧光逐渐加深,根据荧光颜色深度可对卡那霉素进行可视化半定量检测。该方法具有灵敏度高、选择性好的优点,可用于复杂食品样品中痕量卡那霉素的定量检测。

关键词： dna模板银纳米簇(AgNCs) 卡那霉素可视化检测

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樟脑胺氯乙酸铂对dna模板的影响

药学学报 1987年第1期23卷 6-11页

作者：王龙贵刘晓梅籍秀娟中国医学科学院药物研究所

本文报道樟脑胺氯乙酸铂(camphoramine chloroacetic platinum,CCP)对dna模扳的影响。采用同位素、紫外光谱,粘度测定等技术,分析和讨论了CCP与dna结合方式和对dna二级结构的影响。结果表明,CCP可能以顺式双配位基形式与dna发生共价结合... 详细信息

本文报道樟脑胺氯乙酸铂(camphoramine chloroacetic platinum,CCP)对dna模扳的影响。采用同位素、紫外光谱,粘度测定等技术,分析和讨论了CCP与dna结合方式和对dna二级结构的影响。结果表明,CCP可能以顺式双配位基形式与dna发生共价结合,产生链内及链间交联,从而损伤了dna模板,使dna对碱及温度的敏感性增加,分子变短,粘度下降,最终抑制了dna复制。

关键词：樟脑胺氯乙酸铂 dna模板共价及非共价结合 dna二级结构

基于dna模板的核酸适体-金属纳米簇在环境检测中的研究进展

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环境化学 2021年第8期40卷 2320-2331页

作者：宋丹徐文娟王宏亮刘佳瑶韩向峙龙峰中国人民大学环境学院北京100872

由于优异的光学性能、良好的生物相容性、低毒性和精确可控性等优势,基于dna模板的金属纳米簇在生物传感、生物成像和疾病治疗等领域获得了广泛的研究与应用.核酸适体作为特异性识别探针,将其与dna模板的金属纳米簇相结合,可获得生化传... 详细信息

由于优异的光学性能、良好的生物相容性、低毒性和精确可控性等优势,基于dna模板的金属纳米簇在生物传感、生物成像和疾病治疗等领域获得了广泛的研究与应用.核酸适体作为特异性识别探针,将其与dna模板的金属纳米簇相结合,可获得生化传感平台的新型荧光探针.本文介绍dna模板金属纳米簇,简要概述了核酸适体-金属纳米簇的设计与合成,最后重点介绍其在环境检测方面的应用及发展前景.

关键词：金属纳米簇 dna模板核酸适体环境检测

dna模板纳米粒子自组装及其在纳米电子器件中的可能应用

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物理 2003年第8期32卷 515-519页

作者：朱春玲刘允萍黄文浩陈祖耀中国科学技术大学化学系合肥230026 中国科学技术大学精密机械与仪器系合肥230026

以生物分子为模板进行的纳米粒子自组装之所以受到人们的广泛关注 ,主要是追求其在纳米电子器件的成功应用 .文章结合近年来国内外研究工作和本实验室小组成员的一些相关工作 ,综述了dna模板的无机纳米粒子自组装形成有序纳米结构及其... 详细信息

以生物分子为模板进行的纳米粒子自组装之所以受到人们的广泛关注 ,主要是追求其在纳米电子器件的成功应用 .文章结合近年来国内外研究工作和本实验室小组成员的一些相关工作 ,综述了dna模板的无机纳米粒子自组装形成有序纳米结构及其在纳米电子器件上应用的研究进展 ,讨论了此种组装技术的局限性并展望其发展前景 .

关键词： dna模板纳米粒子自组装纳米结构纳米电子器件生物分子

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dna模板法组装氧化锌纳米链结构

DNA模板法组装氧化锌纳米链结构

作者：滕红霞天津大学

学位级别：硕士

随着人们对环境质量要求的提高,发展高灵敏的、对环境污染物有特异性响应的检测技术对国民健康和经济发展具有重要意义。将纳米材料引入化学传感器是分析化学的一个研究热点,其中氧化锌纳米材料因其独特的力学、电子特性及化学稳定性,... 详细信息

随着人们对环境质量要求的提高,发展高灵敏的、对环境污染物有特异性响应的检测技术对国民健康和经济发展具有重要意义。将纳米材料引入化学传感器是分析化学的一个研究热点,其中氧化锌纳米材料因其独特的力学、电子特性及化学稳定性,得到了广泛关注。纳米结构的制备方法有多种,用生物模板组装纳米结构具有高效、廉价的特点,因而受到了极大的关注。 dna可以吸附金属离子,而且形状可以根据需要进行设计,是一种最常用的生物模板。在本文中,使用生物大分子dna做模板,硝酸锌做反应原料,分别采用一乙醇胺（MEA）和六次甲基四胺（HMT）做还原剂,在水浴加热的条件下制备了氧化锌纳米链状结构。在以MEA作为还原剂的实验中,将鱼精dna与硝酸锌溶液混合后进行凝胶电泳实验,结果出现了迁移速度比原料dna慢的新电泳带,说明dna吸附了锌离子,负电荷减少。随后在水浴加热条件下加入MEA水溶液,在高倍透射电子显微镜下观察产物形貌,发现纳米颗粒在dna模板上形成链状结构,说明纳米颗粒在生长过程中dna起到了模板的作用;X射线粉末衍射分析证明了产物为氧化锌纳米晶;紫外-可见吸收光谱分析证明了锌离子与dna上碱基氮原子的结合。研究中还做了不添加dna的对比试验,得到了分散的氧化锌纳米颗粒,说明没有dna的模板作用,氧化锌颗粒不会形成链状结构。采用相似的实验方法,以HMT作为还原剂制备纳米链状结构,透射电子显微镜下观察到产物为30 nm左右的球形颗粒组成的纳米链。X射线粉末衍射分析证明了产物仍是纳米氧化锌,所以推断形成的纳米颗粒为外面包覆了一层有机配合物的氧化锌纳米晶。紫外-可见吸收光谱、红外吸收光谱、X射线光电子能谱分别证明锌离子能够与dna上的碱基氮原子及磷酸基团相结合,生成dna模板上的纳米颗粒,从而形成纳米链状结构。通过改变反应物浓度、反应温度、保温时间、搅拌时间等反应条件可以改变纳米链状结构的长度、团聚度等。最后,在不添加dna的对比实验中得到了分散的球状纳米颗粒,这更加证明了dna的模板效应。

关键词： dna模板纳米链氧化锌硝酸锌一乙醇胺六次甲基四胺

dna模板纳米铜分子信标的构建及生化传感应用

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DNA模板纳米铜分子信标的构建及生化传感应用

作者：万雨琦湖北师范大学

学位级别：硕士

相比较于经典的分子信标而言,纳米分子信标具有灵敏度高,生物相容性好,操作简单,免标记,低成本等优点,可以更好更便捷地应用于目标分析物快速准确检测,因而受到广泛的研究和关注。dna模板纳米铜在荧光生化传感中具有合成速度快、成本低... 详细信息

相比较于经典的分子信标而言,纳米分子信标具有灵敏度高,生物相容性好,操作简单,免标记,低成本等优点,可以更好更便捷地应用于目标分析物快速准确检测,因而受到广泛的研究和关注。dna模板纳米铜在荧光生化传感中具有合成速度快、成本低、环保、低毒,斯托克斯位移大等优势。因此,dna模板纳米铜实为生化分析中理想的信号源。受上述启发,基于纳米铜的原位合成,构建一种新型、免标记的纳米分子信标。本工作基于纳米铜纳米分子信标的构建,分别以核酸,蛋白质,小分子,金属离子为目标物,开展了以下三个方面工作:1.基于dna模板化纳米铜的纳米分子信标构建及核酸检测本工作以荧光纳米铜分子信标的构建为基础,开发了一种用于dna及micro RNA的特异性识别方法。在缓冲溶液环境中,通过dna分子的变性、退火过程,促使单链dna自组装成发卡结构的探针。当目标dna分子存在时,识别序列与目标dna杂交,诱导发卡结构构型发生变化。两段模板序列相互杂交成双链结构,并可进行纳米铜的原位合成,输出荧光信号,从而实现对目标dna的检测。该纳米信标对dna检测的线性响应范围为0.1 n M～0.5μM,micro RNA检测的线性响应范围为0.1 n M～1.0μM。这种高灵敏度归功于纳米铜发射的强荧光,以及发夹dna的合理设计。2.非核酸目标分子的快速均相分析在以dna模板化纳米铜纳米分子信标被用于核酸特异性识别工作的基础上,本工作开发了一种非核酸目标分子ATP及凝血酶的高灵敏测定的均相荧光传感方法。在目标物与分析物特异性识别后,诱导探针结构构型发生变化,两段模板序列相互杂交成双链结构,并可进行纳米铜的原位合成,输出荧光信号。该纳米信标对ATP识别检测限低至45p M,对凝血酶检测的线性响应范围为1.0 n M～1.0μM,检测限低至0.52 n M。该方法无需复杂标记和昂贵的仪器就可以达到高灵敏、高选择性检测,因此,在临床诊断领域有着巨大的应用潜力。3.基于酶辅助等温循环信号放大的荧光分析为了进一步展示纳米分子信标的通用性,挖掘其在等温循环信号放大方面的潜力,本工作设计了一种稍作修饰的发夹dna,并结合Exo III辅助的酶切循环反应,建立了一种纳米铜分子信标参与的等温循环信号放大策略以及高灵敏度dna检测的分析方法。进一步地,结合所建立的信号放大策略,对纳米信标的探针序列进行精准设计,构建了一种Hg高灵敏分析新方法。纳米信标结合酶切辅助的等温循环放大,在优化条件下检测,纳米信标对dna识别检测限低至0.83p M,对Hg识别具有7个数量级的宽线性范围。这比前面提到的无酶纳米信标dna检测低两个数量级。因此,本工作开发了一种用于酶切辅助等温循环放大检测Hg的新型均相生物传感方法,在检测Hg方面具有线性范围宽,灵敏度高和选择性好的优点。

关键词：分子信标纳米铜 dna模板生化传感