基于DNAzyme的Cd2 核酸生物传感器的构建研究开题报告

1. 研究目的与意义

由于重金属污染日趋严重，发展低成本、高灵敏、易操作的重金属检测技术已成为目前的主要任务，这对环境保护，动植物的生存和健康等都具有非常重要的意义。

目前检测痕量重金属的方法主要有，原子光谱法、质谱法、电化学法等，但这些方法存在着以下问题：检测较为耗时，检测费用较高，依赖于大型的设备仪器，需要专业的检测人员。

因此为了能够对重金属镉进行及时有效的监控，亟需开发一系列成本低、高效灵敏、方便快捷的重金属镉检测方法。

2. 国内外研究现状分析

国内外镉离子的传统检测方法都已经是较为成熟的技术，例如原子吸收光谱法，原子荧光光谱法等，其中原子吸收光谱已经成为现行标准中使用的检测方法。

所有这些方法都可以提供高灵敏度，优秀的选择性和准确的检测结果，但常见的缺点是仪器昂贵，检测时间长，并且样品预处理步骤复杂、时间长、易受污染。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：以经修饰的镉离子特异性dnazyme切割产生的小片段dna为引物，以向体系中引入的padlock为模板进行酶连与滚环扩增反应。

以滚环扩增产物中poly t为模板，通过氧化还原反应产生基于poly t 的荧光铜纳米颗粒，并通过其产生的荧光强度来检测样品中镉离子浓度。

开题时间：为2018-2019学年第二学期的第1-2周。

4. 研究创新点

相比于传统的检测方法，本实验使用的脱氧化酶的化学和热学稳定性更好、易溶于水、生物相容性好、价格比较便宜，同时结合高效、操作简便的灵敏度高的荧光检测模式，可以达到方便快速、灵敏度高、特异性较高的检测要求。

此外，脱氧核酶对其底物具有极高的专一性，即便在结合臂处有一个错配碱基，切割效率也会大大下降。

脱氧核酶序列设计的灵活性、切割底物的专一性、催化结构的翻转等特性使它能作为通用的识别元件和生物传感的信号放大器。