纳米金用于低浓度DNA检测的研究文献综述

 2023-01-14 08:01

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

一、课题研究背景(课题研究状况、目的和意义)

DNA特定序列的检测在医学研究诊断、食品工业的监测及环境检测方面有着广泛且重要的应用。其中利用纳米金颗粒的比色法是一种快速、低成本的DNA序列的检测方法。此法是基于纳米金聚集后溶液颜色由红色转为紫色的颜色变化实现对DNA的检测。纳米金聚集有时是由于目标分子使纳米金之间发生了交联作用,另一些则是利用高浓度盐溶液使得没有单链DNA保护的纳米金发生了聚集1。此种非标记的纳米金检测法的原理为:加入单链DNA的纳米金溶液由于单链DNA可以自由伸展而暴露出它含氮的碱基,则碱基和纳米金之间静电吸引力会使单链DNA被吸附在纳米金颗粒表面,因此纳米金颗粒上的负电荷被增加了,从而增大颗粒之间的排斥力,阻止了颗粒聚集。相反,双链DNA不能吸附到纳米金颗粒表面上,故当纳米金被加入到含有目标DNA及与之互补探针的盐溶液中时,纳米金就发生聚集,溶液颜色变为紫色。目前在基于高浓度盐聚集纳米金检测核酸的实验中,通常只考察了单链DNA浓度大于纳米金浓度的情况,因此其实验灵敏度较低,目前无法用于实际样本检测,因此本实验拟对纳米金用于低浓度DNA检测进行研究。通过对盐浓度、反应时间、反应温度、溶液pH值等的优化考察,从而提高非标记纳米金检测法的灵敏度,为临床基于核酸序列疾病的诊断提供有力工具。

二.课题的主要内容及基本思路

纳米金与其它溶胶一样,其溶液稳定主要有两种机理。第一,纳米金离子带电荷,相同电荷互相排斥从而溶胶不易聚集;第二,溶剂化效应,即周围的溶剂包裹了溶胶粒子,导致互相不易接近。如果这些排斥力被破坏削弱,则纳米金会发生聚集2,3。为了实现将纳米金用于低浓度DNA的检测,本课题将对影响纳米金胶体稳定的各个因素逐一考察,从而找出最优检测条件。

1.改变NaCl浓度,观察小浓度DNA的纳米金检测效果4。

钠离子浓度越高,纳米金溶液越易聚集。本实验拟将NaCL浓度减小为0.1M,0.05M(通常为0.2MNaCl溶液),消弱聚集能力,以期区分检测小浓度DNA。

2.改变反应的时间,观察小浓度DNA的纳米金检测效果。

在纳米金核酸序列检测过程中,需将纳米金分别与单、双链DNA孵育。为了使单链DNA充分的被吸附在纳米金颗粒表面,本实验将提高孵育时间(分别放置12,、24、36、48小时),再加入盐溶液以区分。

3.改变反应的温度,观察小浓度DNA的纳米金检测效果。

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