本项目拟开展量子点标记寡核苷酸探针的基因电化学分析新方法的研究。纳米粒子标记物具有稳定性好、易于检测、表面积大、吸附量高等特点,已经成为标记生化分析中的研究热点。特定序列DNA的检测在临床检测、病毒分析中具有重要作用。量子点又称为半导体纳米晶,是由II-VI或III-V族元素组成的纳米颗粒,如CdS、ZnS、PbS等,已用于荧光标记DNA检测。本项目拟采用电化学分析的手段研究量子点标记寡核苷酸探针检测特定序列DNA。首先研究制备相应的量子点并进行结构表征,对其表面进行生物化修饰使其具有水溶性和生物相容性,然后将其与特定序列寡核苷酸相偶联制备量子点标记寡核苷酸探针,该探针能够和待测目标DNA发生杂交反应形成含有量子点的dsDNA,最后用高灵敏的电化学分析手段对量子点复合物进行检测达到定性定量分析待测目标DNA的目的。利用组成量子点金属的不同,还可以实现混合样品中多组分的同时测定。
本项目开展了量子点标记寡核苷酸探针的基因电化学分析新方法的研究,并将该方法应用于转基因植物特定序列的检测。课题应用水相合成、软模板等方法合成了CdS、PbS、ZnS、PbSe等多种纳米粒子,并将其分别标记在转基因植物特定外源基因CaMV35S、NOS、PAT、BAR、FMV35S等寡核苷酸序列上制备出相应的量子点标记寡核苷酸探针,采用自组装法、微孔板法等具体DNA固定方法对目标ssDNA序列进行了固定,利用寡核苷酸序列与目标ssDNA的分子杂交反应,对特定序列进行选择性识别,利用高灵敏度的溶出分析法对纳米粒子进行电化学检测,达到对目标序列进行测定的目的。同时根据现有条件将纳米粒子、DNA、蛋白质、生物多糖、生物小分子等与现代电分析化学相结合构建了相应的生物电化学分析方法并应用于实际样品的测定。在项目展开期间已完成研究论文83篇,已发表论文81篇,待发表论文2篇;已发表论文被SCI收录56篇,培养硕士生15名,10名同学获得硕士学位,1人论文被评为山东省优秀硕士论文;获得山东高等学校优秀科研成果自然科学三等奖二项,中国分析测试学会科学技术二等奖一项,山东化学化工学会科学技术二等奖一项。