基于G四联体的化学发光传感器的设计开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

生物传感器具有灵敏度高、操作简便、选择性好、分析速度快、检测成本低等特点，在生化分析、环境监测、临床诊断和药物筛选领域有着广阔的应用前景。

同时，核酸由于具有合成容易、稳定性好、设计简单、生物相容性好、信号机制灵活等诸多优势，成为了构建生物传感器的重要素材。

另外，它还可以借助各种信号放大方法实现对目标物高效快速的检测。

2. 研究的基本内容和问题

本课题拟把分子信标的开关作用和g-四链体核酶的过氧化物酶活性结合在一起，这种模式具有极大的优越性。

分子信标可以快速识别目标序列，与靶序列结合而改变分子信标的结构，实现信号的开关，利用鲁米诺优良的化学放光特性作为检测信号可以对目标序列进行定量分析。

简介：鲁米诺（luminol，lh2）又名发光氨。

3. 研究的方法与方案

研究方法：根据序列比对结果确定目标菌株的特异性序列，选定18-25bp作为靶序列检测分析。

利用在线网站设计分子信标（tm值、二级结构等），合成靶序列和分子信标序列。

凝胶电泳验证目标序列与分子信标的特异性结合。

4. 研究创新点

鲁米诺化学发光体系因其较高的发光效率、水溶性好、性质稳定和结构简单等优点，成为了分析领域使用最广泛的化学发光试剂，然而，该反应速度慢、发光弱，常常需要引入一些酶、金属离子或者络合物等具有催化活性的物质以增强化学发光，从而达到高灵敏地检测分析物的目的。

Ｇ－四链体与卟啉铁（hemin）配位后形成富g序列的dna酶，具有类似辣根过氧化酶的性质，能催化h2o2介导的氧化还原反应，具有高效的催化活性和结构识别能力外，另外相较于天然酶和纳米催化材料来说，具有性质稳定、制备简单，且易于功能化的优点。

由于其独特的性能，ＤＮＡ酶近年来被广泛地作为信号元件应用于生物传感器的构建。

5. 研究计划与进展

2016.12-2017.2查阅有关核酸检测技术、分子信标、g四联体、生物传感器等相关研究进展及其在食品安全检测、生化分析、环境监测、临床诊断各方面的应用，充分了解相关原理及研究进展，制定具体的实验内容与计划。

2017．3-2017.51.开始进行预实验，确定所设计的传感器用于检测目的基因片段的可行性2序列设计，最优tm值和杂交结合，合成靶序列和分子信标序列。

3开始实验，通过凝胶电泳验证目标序列与分子信标的特异性结合；根据原二色光谱确定g-四联体结构是否形成。