疾病的發(fā)生常常與蛋白質(zhì)的異常表達(dá)有關(guān),精準(zhǔn)醫(yī)療可以精確尋找到病因和治療靶點(diǎn),實(shí)現(xiàn)疾病和患者的個(gè)性化精準(zhǔn)治療。納米孔傳感技術(shù),可以從單分子層面檢測蛋白質(zhì)的變化,有效提高患者病因診斷的準(zhǔn)確率,縮短治療周期。本課題使用納米孔單分子傳感器件分別對單個(gè)蛋白質(zhì)分子以及蛋白質(zhì)相互作用關(guān)系開展了實(shí)驗(yàn)研究。主要研究內(nèi)容如下:1)蛋白質(zhì)的基本物理特性。研究發(fā)現(xiàn),牛血清白蛋白BSA分子在通過納米孔時(shí)比鏈狀DNA分子更容易與納米孔壁發(fā)生粘附作用。納米孔實(shí)驗(yàn)可以用來估算蛋白質(zhì)分子的直徑。2)電解質(zhì)溶液性質(zhì)(種類/濃度/酸堿度)對蛋白質(zhì)易位的影響。研究發(fā)現(xiàn),電解質(zhì)溶液的種類及濃度將會直接改變?nèi)芤涵h(huán)境中蛋白質(zhì)的帶電量,進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的過孔時(shí)間。電解質(zhì)溶液的酸堿度不僅會改變蛋白質(zhì)的帶電量還會改變蛋白質(zhì)的電荷屬性。3)蛋白質(zhì)分子在外加電場作用下的構(gòu)型變化。結(jié)合COMSOL靜電場模擬,可以發(fā)現(xiàn):低電壓下,BSA分子在捕獲域及納米孔內(nèi)均為天然態(tài);中電壓下,BSA分子在捕獲域內(nèi)為天然態(tài),在孔內(nèi)第一次被解折疊;高電壓下,BSA分子在捕獲域內(nèi)第一次被解折疊,在孔內(nèi)進(jìn)一步被解折疊。4)抗體的免疫測定以及抗原抗體特異性結(jié)合的監(jiān)測。研...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1幾種單分子檢測用力學(xué)工具的工作原理

該方法利用聚焦激光束產(chǎn)生輻射壓力來形成光學(xué)陷阱，通過使得處在陷阱中的微粒受力來實(shí)現(xiàn)分子的操控。AIshijima等人借助光鑷方法觀察到了單個(gè)肌球蛋白分子與肌動(dòng)蛋白分子結(jié)合后的構(gòu)象變化。LTskhovrebova小組用光鑷進(jìn)行了肌聯(lián)蛋白單分子的力學(xué)實(shí)驗(yàn)以觀測其彈性及去折疊過程....

圖1-2對于單個(gè)蛋白質(zhì)檢測的部分國外研究進(jìn)展(a)蛋白質(zhì)通過石墨烯納米孔的分子動(dòng)力學(xué)模擬

4圖1-2對于單個(gè)蛋白質(zhì)檢測的部分國外研究進(jìn)展(a)蛋白質(zhì)通過石墨烯納米孔的分子動(dòng)力學(xué)模擬[31]；(b)用納米孔來區(qū)分不同蛋白質(zhì)的大小[32]北京大學(xué)物理學(xué)院趙清教授綜合壓力及電場雙重作用來控制蛋白質(zhì)的易位時(shí)間[36]，增加了壓力控制后，蛋白質(zhì)的過孔速度下降，抑酶肽的捕....

圖1-3對于單個(gè)蛋白質(zhì)檢測的部分國內(nèi)研究進(jìn)展(a)北大趙清教授的科研團(tuán)隊(duì)利用外加壓力結(jié)合電場作用來控制蛋白質(zhì)易位時(shí)間[36]

圖1-3對于單個(gè)蛋白質(zhì)檢測的部分國內(nèi)研究進(jìn)展(a)北大趙清教授的科研團(tuán)隊(duì)利用外加壓力結(jié)合電場作用來控制蛋白質(zhì)易位時(shí)間[36]；(b)華東理工龍億濤教授的科研團(tuán)隊(duì)研究P53蛋白與DNA之間的弱相互作用[37]1.2.2對于蛋白質(zhì)相互作用的研究進(jìn)展有些蛋白質(zhì)分子可以....

圖1-4蛋白質(zhì)相互作用的部分國外研究進(jìn)展(a)T.Takakura利用納米孔技術(shù)借助膠質(zhì)粒子來辨識抗體分子以及抗原抗體結(jié)合物[51]

來驗(yàn)證抗原與抗體實(shí)現(xiàn)了特異性結(jié)合[50]。被動(dòng)檢測不經(jīng)修飾直接根據(jù)分子大小進(jìn)行辨識，或通過在溶液中添加抗體使目標(biāo)蛋白尺寸與干擾蛋白之間差異化而實(shí)現(xiàn)檢測。其中，T.Takakura小組用納米孔檢測抗原分子和表面綁定了抗體分子的膠質(zhì)粒子混合物，由堵塞電流幅值分布圖可以發(fā)現(xiàn)溶液....

本文編號：3995940