功能核酸生物傳感器：理論篇

目錄
第1章 功能核酸 1
1.1 引言 2
1.2 DNA二級結(jié)構(gòu) 7
1.2.1 G四聯(lián)體 7
1.2.2 G三聯(lián)體 12
1.2.3 C四聯(lián)體 13
1.3 適配體 15
1.3.1 食源性致病菌適配體 15
1.3.2 小分子適配體 30
1.4 金屬核酶 39
1.4.1 功能核酸簡介 39
1.4.2 金屬核酶及其他功能核酸與金屬離子的相互作用 39
1.4.3 基于金屬核酶的功能核酸生物傳感器 44
1.5 微生物響應(yīng)性切割核酶 48
1.5.1 微生物介導的核酸切割酶介紹 48
1.5.2 微生物切割酶介導的光學傳感器 53
1.6 三螺旋核酸 57
1.6.1 TNAs生物傳感器的分類、性質(zhì)與表征 57
1.6.2 三螺旋DNA生物傳感器 58
1.6.3 三螺旋RNA生物傳感器 59
1.6.4 三螺旋DNA/RNA生物傳感器 60
1.6.5 三螺旋PNA/DNA生物傳感器 60
1.6.6 可視化TNAs生物傳感器 61
1.6.7 熒光TNAs生物傳感器 62
1.6.8 SERS-TNAs生物傳感器 63
1.6.9 電化學TNAs生物傳感器 63
1.6.10 pH響應(yīng)的TNAs生物傳感器 65
1.6.11 TNAs介導的擴增傳感器 71
1.6.12 納米材料-TNAs生物傳感器 72
1.6.13 TNAs生物傳感器用于單分子成像 74
1.6.14 TNAs生物傳感器用于配體的攜帶、釋放 74
1.6.15 TNAs生物傳感器用于細胞調(diào)控 75
1.6.16 TNAs生物傳感器用于檢測 75
1.7 發(fā)光功能核酸 79
1.7.1 適配體發(fā)光功能核酸 79
1.7.2 金屬納米粒子發(fā)光功能核酸 81
1.7.3 核酶發(fā)光功能核酸 86
1.7.4 釕聯(lián)吡啶配合物發(fā)光功能核酸 87
1.7.5 三價鋱離子配位發(fā)光功能核酸 88
1.7.6 堿基類似物發(fā)光功能核酸 89
1.7.7 標記型發(fā)光功能核酸 92
1.7.8 發(fā)光功能核酸的應(yīng)用 93
1.8 功能核酸納米機器 94
1.8.1 功能核酸納米機器的表征 94
1.8.2 G四聯(lián)體功能核酸介導的納米機器 96
1.8.3 適配體功能核酸介導的納米機器 97
1.8.4 DNA核酶功能核酸介導的納米機器 98
1.8.5 霍利迪結(jié)功能核酸介導的納米機器 99
1.8.6 基于納米材料的功能核酸納米機器 100
1.8.7 基于鏈置換的功能核酸納米機器 104
1.8.8 基于點擊化學反應(yīng)的功能核酸納米機器 105
1.8.9 基于三螺旋核酸的功能核酸納米機器 106
1.8.10 基于pH響應(yīng)的功能核酸納米機器 107
1.8.11 基于光誘導的功能核酸納米機器 108
1.8.12 功能核酸納米機器藥物靶向遞送 109
1.8.13 功能核酸納米機器生物成像 111
1.9 總結(jié)與展望 112
參考文獻 116
第2章 功能核酸的裁剪藝術(shù) 145
2.1 功能核酸及其裁剪策略 145
2.2 功能核酸高級結(jié)構(gòu)生物信息分析 146
2.3 功能核酸的劈裂 147
2.3.1 概述 147
2.3.2 劈裂適配體在生物傳感器中的應(yīng)用 149
2.4 功能核酸的剪短 150
2.4.1 概述 150
2.4.2 功能核酸的剪短在生物傳感器中的應(yīng)用 150
2.5 功能核酸的增長 153
2.5.1 概述 153
2.5.2 功能核酸的增長在生物傳感器中的應(yīng)用 154
2.6 功能核酸的替換 155
2.6.1 概述 155
2.6.2 功能核酸的替換在生物傳感器中的應(yīng)用 155
2.7 功能核酸的融合 156
2.7.1 單功能核酸的融合 156
2.7.2 多功能核酸的融合 156
2.7.3 功能核酸與其他物質(zhì)的融合 157
2.8 總結(jié)與展望 157
參考文獻 158
第3章 功能核酸自組裝 163
3.1 引言 163
3.2 非酶雜交鏈式反應(yīng) 166
3.2.1 HCR的分類 166
3.2.2 HCR的應(yīng)用 174
3.3 超夾心DNA納米結(jié)構(gòu) 179
3.3.1 概述 179
3.3.2 超夾心結(jié)構(gòu)用于蛋白分析 182
3.3.3 超夾心結(jié)構(gòu)用于小分子及離子靶標的檢測 185
3.3.4 超夾心結(jié)構(gòu)用于酶活性分析 189
3.4 催化莖環(huán)自組裝 190
3.4.1 CHA的分類 190
3.4.2 CHA的應(yīng)用 200
3.5 總結(jié)與展望 205
參考文獻 207
第4章 功能核酸復(fù)合納米材料 214
4.1 引言 214
4.2 自組裝功能核酸納米材料 216
4.2.1 自組裝功能核酸納米材料發(fā)展史 216
4.2.2 DNA折紙技術(shù)及其發(fā)展 217
4.2.3 新型功能核酸納米結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用 218
4.3 功能核酸DNA水凝膠 220
4.3.1 水凝膠的核酸來源 220
4.3.2 DNA水凝膠的交聯(lián)方式 224
4.3.3 純DNA水凝膠的理化特性 226
4.3.4 復(fù)合型DNA水凝膠 229
4.3.5 DNA水凝膠的應(yīng)用發(fā)展 230
4.4 核酸對復(fù)合納米材料的形貌調(diào)控及其理化性質(zhì) 235
4.4.1 功能核酸的作用 235
4.4.2 形貌控制 236
4.4.3 功能核酸復(fù)合金屬納米材料的性質(zhì) 236
4.4.4 功能核酸復(fù)合金屬納米材料的分類 237
4.5 總結(jié)與展望 242
參考文獻 243
第5章 功能核酸生物傳感器關(guān)鍵工具 250
5.1 引言 251
5.2 點擊化學介導的生物傳感器 254
5.2.1 疊氮化物-炔烴環(huán)加成反應(yīng) 254
5.2.2 巰基-烯基反應(yīng) 263
5.2.3 施陶丁格反應(yīng) 265
5.2.4 Diels-Alder環(huán)加成反應(yīng) 269
5.2.5 腙化反應(yīng) 271
5.2.6 肟化反應(yīng) 274
5.2.7 Aza-Wittig反應(yīng) 275
5.3 功能核酸恒溫擴增技術(shù) 276
5.3.1 恒溫技術(shù)介導的信號識別技術(shù) 276
5.3.2 恒溫技術(shù)介導的信號放大技術(shù) 278
5.3.3 恒溫技術(shù)介導的信號輸出技術(shù) 290
5.4 熒光物質(zhì)及功能核酸熒光生物傳感器 292
5.4.1 熒光生物傳感器的分子識別與發(fā)光機制 292
5.4.2 熒光物質(zhì)與功能核酸熒光生物傳感器的分類 294
5.4.3 核酸鏈標記型功能核酸熒光生物傳感器 295
5.4.4 G四聯(lián)體功能核酸熒光染料結(jié)合型熒光生物傳感器 298
5.4.5 金屬離子誘導G四聯(lián)體功能核酸結(jié)合型熒光生物傳感器 300
5.4.6 單鏈核酸熒光染料結(jié)合型熒光生物傳感器 302
5.4.7 雙鏈核酸熒光染料結(jié)合型熒光生物傳感器 303
5.4.8 特定序列核酸熒光染料結(jié)合型熒光生物傳感器 304
5.4.9 堿基類似物介導的功能核酸構(gòu)象誘導型熒光生物傳感器 305
5.4.10 金屬功能核酸納米簇熒光生物傳感器 307
5.4.11 非金屬功能核酸納米熒光生物傳感器 309
5.4.12 水溶性功能核酸共軛聚合物熒光傳感器 311
5.5 電信號物質(zhì)及電化學功能核酸生物傳感器 313
5.5.1 染料類電信號分子 315
5.5.2 金屬有機配合物類電信號分子 318
5.5.3 納米材料類電信號分子 321
5.5.4 類過氧化氫酶類電信號分子 323
5.5.5 有機小分子類電信號分子 324
5.6 總結(jié)與展望 325
參考文獻 329
第6章 功能核酸側(cè)流層析傳感器 349
6.1 引言 349
6.1.1 將核酸作為檢測的靶標物質(zhì)的功能核酸側(cè)流層析傳感器 349
6.1.2 將功能化的核酸作為靶標識別的功能核酸側(cè)流層析傳感器 350
6.2 功能核酸側(cè)流層析傳感器的構(gòu)建 351
6.2.1 檢測形式 352
6.2.2 靶標識別技術(shù) 356
6.2.3 信號轉(zhuǎn)導技術(shù) 366
6.2.4 核酸擴增技術(shù) 372
6.2.5 定量分析系統(tǒng) 385
6.3 食品安全中的應(yīng)用進展 389
6.3.1 核酸類靶標的檢測 389
6.3.2 蛋白類靶標的檢測 390
6.3.3 細胞類靶標的檢測 391
6.3.4 小分子靶標的檢測 391
6.3.5 重金屬靶標的檢測 392
6.4 總結(jié)與展望 392
參考文獻 393
第7章 “阜吶核酸情報站”微信公眾號 406
7.1 創(chuàng)建的初衷與發(fā)展 406
7.2 微信公眾號文章檢索 409
索引 411