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核酸适配体生物传感技术分析As3 开题报告

 2020-04-16 16:43:52  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

1.1引言

随着社会生产力的不断发展,工业发展迅速,人民的生活水平不断提升。然而,与之同来的却是一系列的麻烦。不仅工业生产会带来许多环境污染问题,人们的日常生活垃圾也会带来许多环境污染问题,其中重金属离子是很重要的一部分。垃圾焚烧可以将重金属带入到土壤和大气当中;矿石开采则可以将重金属带入到土壤和水体中;降雨、刮风等自然因素可以使重金属在土壤、水体、大气三者中迁移。植物吸收了重金属元素之后,不仅会对自身生长产生影响,还会在动物食用含有重金属的植物后,对动物的健康产生影响。正是通过这种富集手段,当人类食用了这些植物和动物后,重金属就会积累在人体中,从而对人体造成各种危害。

近些年来重金属污染导致的食品安全问题频繁发生,比如苏丹红事件、三聚氰胺事件、镉大米事件等。人们开始意识到其问题的严峻性,同时也让他们对食品安全问题更加关注。因此,重金属离子的分析检测方法就至关重要。本文就以砷的分析检测方法展开探讨,常见的检测方法有电感耦合等离子质谱法、银盐法、spr传感器法、中子活化分析法、单细胞凝胶电泳技术等。上述几种传统检测方法大都要依靠大型昂贵仪器,且操作复杂,样品前处理时间长等缺点,不能快速检测。与之相比,荧光分析法不仅设备简单,而且具有快速、选择性好、灵敏度高、适用于不同基质中重金属的检测等优点。近年来荧光分析法己受到越来越多的关注,在环境检测、生命科学、医学、药学中的应用日益广泛。因此本次实验采用的是荧光分析法。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1 研究内容

2.1.1 核酸适配体序列选取与合成

2.1.2 氧化石墨烯的处理

2.1.3 生物传感器条件优化实验

生物传感器的荧光实验

考察生物传感器对As3 选择性识别性能实验。

2.2 研究手段

2.2.1 实验仪器与试剂:

仪器设备:

仪器名称

仪器型号

生产厂家

恒温混匀仪

MS-100

杭州奥盛仪器有限公司

离心机

Min-10k

广州迪澳生物科技有限公司

超声波清洗器

KQ-500E

昆山市超声仪器有限公司

微型恒温金属浴

MinB-100

广州迪澳生物科技有限公司

涡旋混匀器

LAB DANCER S25

IKA

冰箱

BCD-212

SiEMENS

荧光分光光度仪

RF-5301PC

日本岛津

移液枪

20-200μL 0-10μL 100-1000μL

大龙

实验试剂:

名称

规格

生产厂家

Aptamer

/

上海生工生物

PBS片剂

50 tab

上海生工生物

亚砷酸根标准品

2ml

中国计量科学研究院

氧化石墨烯

10mg/ml 2ml

TCI

2.2.2 实验方法:

1、项目研究技术路线

设计的染料标记的ssDNA探针可以通过GO与碱基之间的堆叠相互作用以及GO的-OH或-COOH与ssDNA的-OH或-NH2基团之间的氢键相互作用自组装到GO表面上。FITC的荧光通过能量转移(FRET)从染料淬灭到GO。当存在特定金属离子时,金属离子将与适体相互作用并迫使适体经历构象变化,形成分子间G-四链体/金属离子复合物。在复合物中,芳香核碱基在带负电的磷酸骨架内被屏蔽,因此G-四链体/金属离子复合物与GO之间的”堆叠相互作用”被削弱。通过这种方式,FITC远离GO并且荧光只有较弱猝灭。(如图1)

图1 项目原理图

2、优化实验步骤

为了获得生物传感器对As3 最佳识别性能,在PBS(pH=7.4)溶液中,进行一系列优化实验(可行性实验、GO浓度确定实验、GO猝灭时间确定实验、金属反应时间确定实验),观察其荧光响应情况。

3、荧光实验步骤

为了考察生物传感器对As3 选择性识别的性能,在PBS(pH=7.4)溶液中,进行一个荧光实验,观察其荧光响应情况。

4、选择性实验步骤

为了考察生物传感器对As3 选择性识别的性能,在PBS(pH=7.4)溶液中,进行一个选择性实验,观察其荧光响应情况。

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