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摘要：羟基自由基（•OH）在生物体内新陈代谢和氧化过程中发挥着重要的作用。高于体内正常水平的•OH 会损伤核酸、蛋白质等生物分子，进而导致一些相关的疾病。因此，高灵敏度、 高选择性地检测活细胞内的•OH， 对于评估•OH 在生理和病理的进程中扮演重要的角色。本论文通过于金纳米颗粒上修饰杂交 DNA，构建一种能够检测羟基自由基（•OH）的荧光传感器。该传感器基于在金纳米颗粒上修饰 DNA1，然后再修饰 DNA2-Alex 488，在金纳米表面构建杂交，金纳米颗粒能够使原有体系的荧光信号淬灭。加入•OH 之后，由于其能够剪断杂交 DNA，使得体系的荧光恢复，从而可以实现对•OH 高选择性、高灵敏性的检测，为机体内•OH 定量、定性的检测，实现了一种新颖独特的手段。50756
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毕业论文关键词：羟基自由基（•OH）；荧光；高灵敏度；高选择性
A novel fluorescence probe for monitoring hydroxylradical
Abstract: Hydroxyl radical (•OH) plays an important role in the metabolism andbiological oxidation process. If hydroxyl radical in vivo is higher than normal levels,it can damage nucleic acids, proteins and other biological molecules, leading to anumber of related diseases. Thus, high sensitivity, high selectivity to detect •OH inliving cells, which plays an important role in physiological and pathological processesfor assessing hydroxyl radical. The paper was adopted in modified hybrid DNA, toconstruct a sensor capable of detection of •OH. The sensor is based on a modifiedDNA1, and than modified DNA2-Alex 488, the fluorescent signal can be quenchedoriginal system, and can be cut by hydroxyl radicals, such that the fluorescencerecovery system, which can achieve high selectivity, high sensitivity detection of hydroxyl radicals.
Keywords: Hydroxyl radical (•OH); Fluorescence; High sensitivity; High selectivity
1 前言1.1 自由基的危害及重要性羟基自由基(•OH)、一氧化氮（NO）、酯自由基(ROO•)、过氧化氢（H2O2）及超氧阴离子(O2-.)等都是普遍存在于生物体内的自由基， 在机体内新陈代谢和氧化过程中，它们起着至关重要的作用（图 1）[1-3]。因为它们在生理和病理上的重要作用，比如衰老、癌症、炎症、监管职能、信号传导等等。羟基自由基(•OH),属于最活性化学物种,它被认为是最激进的自由基，主要原因是它与许多不同的生物物种的高反应活性[4-6]。有大量的证据表明•OH 可以破坏细胞内的 DNA 和调节细胞膜的氧化还原从而改变 Ca2+ 的输送速度。研究还表明, •OH 会使细胞功能紊乱，还可能导致细胞凋亡。为了进一步了解•OH 在生理和病理中的活动,更多利用高选择性和高敏感度的方法来实时检测生命系统中的•OH[7-10]。
1.2 自由基的检测方法现如今，自由基在生物体中的产生途径、发挥的生理功能及其产生的危害越来越受到人们的关注，因此必须发展高选择性、高灵敏度、具有生物兼容性的自由基检测方法。检测自由基的方法有很多，主要包括电子自旋共振法（ESR）、荧光分析法、化学发光法（CL）、分光光度法、电化学检测法、高效液相色谱法（HPLC）等[11-14]。电子自旋共振法 (ESR)在对生物样品进行检测时，其中含有的大量水分，对 ESR 检测的灵敏度产生了很大的影响，同时也不利用检测活体内的自由基。源!自`751'文"论/文`网[www.751com.cn分光光度法也有一些缺点，如检测限较高、专一性较差、灵敏度较低等。化学发光法（CL）：其拥有操作简单、测定速度较快、价格低廉等优点。但特异性不高是其存在的最大缺点[15-19]。与上述方法进行对比后，荧光法具有很多优点，如灵敏度高、选择性好并且操作简单，能够对组织、器官及细胞内的待测物进行一定程度的定量分析，并能保证不会对生物体产生破坏，因此，荧光法为生物体检测方面拥有更加重要的地位[20-24]。