● 摘要
本论文分为两部分：综述和研究报告。第一部分综述了核酸传感器的研究进展。第二部分建立了荧光素电化学发光新体系和荧光素化学发光新体系，分别应用于研究家兔体内的铜代谢过程、药物溶出过程和测定尿液中尿酸含量。 核算是一类生物大分子，在蛋白质的合成和遗传中起着重要作用。核酸传感器，特别是DNA传感器的研制引起广泛关注。DNA传感器一般以固定化的单链DNA为分子识别物质，对目标DNA片断（靶序列）进行识别，通过一定的检测手段进行检测。根据监测方法的不同，可将核酸传感器分为三类：光学核酸传感器、电化学核酸传感器和压电核酸传感器。光学核酸传感器和电化学核酸传感器一般需要有杂交指示剂。 在光学核酸传感器的研制中，采用过的检测方法有各种荧光法、表面等离子体共振法、化学发光法、电化学发光法等，用于固定化探针的基质有光纤、各种活化膜、电极等。在电化学核酸传感器的研制中，采用过的检测方法有各种伏安法、电导法、阻抗法、电位法、及时发等。压电核酸传感器则用来检测DNA的杂交、DNA和蛋白质的交互作用、DNA和烷基化试剂的作用、光对DNA的损害等。本文还对基因芯片的研究进展进行了评述。共引用文献67篇。 首次发现，在碱性条件下，荧光素及其衍生物2，7-二氯荧光素、四溴荧光素、四氯四碘荧光素在铂阳极表面有电化学发光行为。详细考察了激发电位、PH值、表面活性剂浓度、内外重原子效应对化学发光的影响，比较了电化学发光光谱和荧光光谱。同时，发现铜离子对该电化学反应由催化作用，从而增敏电化学发光，基于此，建立了测定铜的新方法，常见的金属离子对测定无干扰。在实验的基础上，提出了电化学发光的机理：在实验条件下，溶液中的溶解氧和OH 在阳极表面反应，产生 ； 与荧光素发生氧化还原反应，产生的能量使荧光素分子到达激发态，激发态荧光素分子回到基态时以光的形式释放能量，从而产等电化学发光现象。结合微透析取样技术和流动注射技术，将本方法用于家兔血液中铜代谢过程的实时、在线、活体检测。为了提高灵敏度，引入了表面活性剂溴化十六烷基三甲铵（CTMAB）。在结合电化学富集和溶出技术，不仅可以提高灵敏度，而且可以提高选择性。最佳条件下，铜离子在2.5 molL -2.5 molL 范围内与信号值成线性，校准曲线线性回归方程为：Y=43.367X-11.827(n=4, r =0.9997), RSD=3.6%(n=11).。本工作将为找寻电化学发光试剂提供新的思路。 我们还发现，在碱性条件下，荧光素、CTMAB、Cu 的混合溶液可以与抗坏血酸发生化学发光反应。脱氢抗坏血酸和葡萄糖不与此混合溶液发生化学发光反应，尿酸和亚硫酸钠则猝灭此化学发光反应。考察了PH 值、表面活性剂浓度和混合化学发光试剂放置时间对发光强度的影响，比较了化学发光光谱和荧光光谱。提出了化学发光反应的可能机理：荧光素被氧化生成氧化型荧光素，氧化型荧光素与抗坏血酸发生氢转移反应而产生激发态荧光素，激发态荧光素分子回到基态时产生化学发光。基于该化学发光新体系，建立了一种测定抗坏血酸的新方法，并用于药物溶出实验。利用流动注射在线过滤技术从溶出溶液中取样，采样频率可达240h ,分析频率可达60h ,抗坏血酸在5-120mgL 的范围内与信号值成线性，线性回归访称为：Y=3.475X-10.055(n=6,r=0.9949).RSD=3.4%(n=11,抗氧坏血酸浓度为25mgL )。荧光素、溴化十六烷基三甲铵（CTMAB）、铜离子的混合物与抗坏血酸可以产生化学发光，而尿酸则猝灭该化学发光反应。基于此，建立了化学发光猝灭法测定人尿液中尿酸含量的新方法。在实验中，将尿样稀释100倍，并加入抗坏血酸使其浓度达到25mgL ，此时尿液中其他共存物对测定无干扰。可能的机理为：由于尿酸的最终氧化产物与上述化学发光反应的催化剂铜离子生成络合物（或尿酸将Cu 还原为无催化活性的Cu ），从而使化学发光猝灭；溶液中溶解氧的消耗是化学发光猝灭的另一个原因。本方法结合了流动注射技术，操作简便，且无须分离。尿酸在0-10mgL 的浓度范围内与信号值成线性，线性回归方程为：y=-306.58x+3557.9(n=5,r=0.990),RSD=1.2%(n=11)。测定结果与医院化验结果一致。