核酸适配体识别β淀粉样蛋白的超灵敏电化学传感器的研究

Theβ-amyloid peptide (Aβ) is one of the diagnostic biomarkers of Alzheimer's disease.There is a clear need for the development of widely availbale, inexpensive and relibale methods to diagnosis Alzheimer's disease in the earliest stages, which will facilitate tacking disease progression. The project carries out the research of analysis and detection on the ultrasensitive biosensing for early oligomers of Aβ. A sandwich structrue will be formed with the gold particles labeled aptamerI and the magnetic nanoparticles labeled aptamerII and the early oligomers Aβ. A great many of electrochmical activity substrates modified the gold particles which will offer the once of amplified signal. The graphene modified electrode offers the second of amplified signal for the electrochemical detection. Atomic force microscopy and Circular Dichroism Spectrometer will assist to verify the results of the electrochemical method. The process of building the sensor interface and molecular recognition and signal conversion principles will be in-depth study. Complex biological samples such as serum will be analyzed.The project will provide a practical and effective detection method for the early diagnosis of Alzheimer's disease and possess some theoretical significance and potential applications.

β淀粉样蛋白（Aβ）是诊断阿尔茨海默病的重要生物标志之一，开发可对Aβ进行的低成本、且能广泛执行的早期检测技术将为疾病的治疗和病情的控制提供帮助。本课题拟用核酸适配体识别Aβ早期寡聚体开展高灵敏度分析检测。以表面修饰电化学活性物质的金纳米颗粒标记的核酸适配体片段I和磁性纳米颗粒标记的核酸适配体片段II共同与Aβ早期寡聚体结合，形成具有一次信号放大作用的三明治夹心结构；利用功能化石墨烯修饰电极固定识别核酸适配体I的探针序列和对电化学信号的二次信号作用；建立和发展性能优良的Aβ早期寡聚体电化学传感新方法。利用该方法对核酸适配体与Aβ相互作用的位点、形貌和条件进行深入考察，以原子力显微镜和圆二色光谱仪验证研究结果。系统研究传感器的界面构建过程及分子识别与信号转换原理，为阿尔茨海默病的早期诊断提供实用、有效的检测方法。

重要小分子的有效检测是相关疾病（如老年痴呆症）与环境监测的关键手段。纳米材料具有广泛的多样性，而核酸适配体的灵活选择性和调控性可用来得到优化的各种性能。本项目研究思路为利用及设计多功能的纳米材料结合核酸适配体来构建有效的检测方法体系，包括电化学方法、比色法等，来对老年痴呆症标志物Aβ与相关重要小分子、离子的检测。基于该研究思路与研究内容，主要开展了如下几个方面的研究。. 设计了纳米材料复合修饰电极，结合本β-环糊精作为主体分子修饰纳米材料，用以识别客体分子，实现目标物的识别。基于此提出的设计策略，我们利用核酸适配体片段识别Aβ1-40实现了对其高灵敏的检测；以β-环糊精自组装在电化学沉积于还原石墨烯的金纳米颗粒上，实现了对多巴胺和抗坏血酸的高灵敏检测；此外，还研究了具有药物作用的亚甲基蓝与血红素共同对不同长度肽链的影响；另外基于Aβ寡聚体与血红素复合物的催化性能，还利用比色法实现了对Aβ寡聚体的有效检测。我们还设计了稀土配位聚合物荧光探针对血清原液的pH实现了灵敏的检测。基于石墨烯等纳米材料修饰电极实现对两种β2-兴奋剂盐酸克伦特罗和沙丁胺醇的超灵敏检测。