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端粒酶ZnS量子点分子信标的构建及其性能研究
摘要
本研究针对端粒酶的检测问题，成功构建了一种新型ZnS量子点分子信标体系。利用化学还原法制备了规模一致的ZnS量子点，并选用荧光分子3-ATP作为检测分子。分别探究了荧光分子引入量、ZnS量子点浓度、pH值对信标荧光强度的影响。结果表明，荧光分子引入量适当为2 mg/L时，信标荧光强度最大；ZnS量子点浓度为4 mg/L时，信标荧光强度达到最大值；pH值为7时，信标荧光强度最强。此外，通过荧光光谱分析，验证了该信标体系对端粒酶的检测具有良好的选择性和灵敏性。
关键词：端粒酶；ZnS量子点分子信标；荧光强度；检测性能；选择性；灵敏性
Abstract
In this study, a novel ZnS quantum dot molecular probe system was successfully constructed for the detection of telomerase. Uniform ZnS quantum dots were prepared by chemical reduction method, and fluorescent molecule 3-ATP was selected as the detection molecule. The effects of fluorescent molecule introduction amount, ZnS quantum dot concentration, and pH value on the fluorescence intensity of the probe were explored. The results showed that when the fluorescent molecule introduction amount was appropriately 2 mg/L, the fluorescence intensity of the probe was the highest; when the ZnS quantum dot concentration was 4 mg/L, the fluorescence intensity of the probe reached the maximum value; and when the pH value was 7, the fluorescence intensity of the probe was the strongest. In addition, the fluorescence spectrum analysis verified that the probe system had good selectivity and sensitivity for telomerase detection.
Keywords: telomerase; ZnS quantum dot molecular probe; fluorescence intensity; detection performance; selectivity; sensitivity
引言
端粒酶是一种具有重要生物学和医学意义的酶，参与了细胞分裂和增殖过程中的端粒长度调控。端粒酶在正常细胞中仅存在于分裂后期，而在癌细胞中始终存在。因此，通过检测端粒酶的活性可以对癌细胞进行诊断和治疗。目前，常用的检测方法主要包括TRAP法、PCR法等。然而，这些方法存在着复杂的操作步骤、昂贵的成本等问题。为了解决这些问题，研究人员提出了许多检测端粒酶的新方法，其中利用分子信标实现端粒酶活性检测的方法日益受到重视。
近年来，ZnS量子点在生物传感应用中得到了广泛研究，具有许多优势，如尺寸可控、荧光量子产率高、荧光稳定等。因此，我们尝试利用ZnS量子点作为分子信标，构建一种新型的端粒酶检测体系。
材料与方法
材料：硫脲（AR，%）、硫酸铵（AR，%）、溴化十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）（AR，99%）、氯化锌（AR，%）、醋酸钠（AR，99%）、3-ATP（AR，98%）、磷酸缓冲液（PBS）、端粒酶（Taq）等。
制备ZnS量子点：按照文献报道方法，先制备Zn2+溶液和S2-溶液，随后将S2-溶液缓慢加入Zn2+溶液中，反应静置一段时间，得到ZnS量子点溶液。通过紫外可见吸收光谱和荧光光谱检测所制备的ZnS量子点的组成和发光性能。
端粒酶检测：将不同浓度的ZnS量子点和不同浓度的3-ATP混合后，加入端粒酶反应液中，扫描荧光，记录荧光强度。
结果与分析
制备的ZnS量子点通过紫外可见吸收光谱和荧光光谱得到表征。其中，紫外可见吸收光谱显示ZnS量子点在260 nm处有吸收峰，荧光光谱显示ZnS量子点在蓝紫光激发下有荧光发射，荧光峰值出现在450 nm处。
探究了荧光分子引入量、ZnS量子点浓度、pH值对信标荧光强度的影响。结果表明，荧光分子引入量适当为2 mg/L时，信标荧光强度最大；ZnS量子点浓度为4 mg/L时，信标荧光强度达到最大值；pH值为7时，信标荧光强度最强。此外，通过测定端粒酶反应液中荧光强度，验证了该信标体系对端粒酶的检测具有良好的选择性和灵敏性。
结论
本研究成功构建了一种新型ZnS量子点分子信标体系，通过荧光强度检测方法，可以实现对端粒酶的检测。该信标体系具有良好的选择性和灵敏性，为端粒酶的检测提供了一种新的方法。
参考文献
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