导读:本文包含了电化学分子开关论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:叁苯胺,偶氮苯,光致异构,氧化还原
电化学分子开关论文文献综述
鄢剑锋,张睿祺,原野,袁耀锋[1]（2019）在《4,4'-二甲氧基叁苯胺取代偶氮苯开关分子的设计合成、电化学及光化学性质研究》一文中研究指出通过Pd催化的Sonogashira偶联合成了叁个以4,4'-二甲氧基叁苯胺基团为氧化还原中心的偶氮苯化合物4～6,电化学和光谱电化学的研究表明,该类化合物具有优秀的氧化还原可逆性.光致异构的实验表明,叁苯胺基团在偶氮苯上的取代位置对该类化合物的光化学性质有显着的影响.化合物4不仅可以通过光照实现顺式到反式的异构化,也可仅通过改变叁苯胺基团的价态高效地实现.(本文来源于《有机化学》期刊2019年07期）
毛银飞[2]（2016）在《基于叁链DNA分子开关的电化学生物传感器研究》一文中研究指出DNA分子开关是核酸分子的组装体,可在两种状态中以可控的方式实现可逆切换,主要是靶标分子和外界环境(温度、pH和光等)因素诱发其状态切换。基于此,DNA分子开关被广泛的用于生物传感器的研发与设计,比如基于单链DNA分子开关和双链DNA分子开关的电化学生物传感研究。此类电化学传感器具有高效、快速、简易等优点,然而,这些DNA分子开关在设计应用时也存在一定缺陷,其中单链DNA分子开关大多需要对识别元件进行信号标记,进而将影响识别探针的特异性与亲和力。同时由于单链DNA具有柔软而松散的无规则特性,导致背景信号稳定性较差。双链DNA分子开关一定程度上克服了部分上述缺点,但存在分子开关状态可逆性切换困难。为了解决上述的策略设计固有缺陷,我们寄希望于特殊构型的叁链DNA分子开关。叁链DNA的构型是基于Watson-Crick和Hoogsteen碱基配对原理,同时将第叁条DNA链通过氢键作用特异地结合在双链DNA的大沟中,平行或反平行缠绕在一起形成叁螺旋结构。该设计既可以有效地避免对识别探针进行标记,紧密的刚性结构也可以提高背景信号稳定性,降低背景。另外,可以通过改变离子浓度或者溶液pH,调控切换DNA分子开关状态。因此,本论文基于叁链DNA分子开关的特殊构型性质,构建电化学生物传感器用于分析检测生物分子,主要开展以下研究工作：一、基于核酸适体与靶标结合诱导叁链形成构建电化学生物传感平台本文通过核酸适配体与靶标结合诱导形成叁链DNA分子信号开关,构建了一种简便、灵敏的电化学生物传感平台。该生物传感平台包含叁个部分：两端末尾分别修饰有亚甲基蓝(MB)与巯基的信号报告探针(STP),目标核酸适配体探针(Apt)以及富含嘌呤碱基的叁链形成探针(TFO)。首先,STP两端分别与TFO以及Apt杂交形成双链,通过Au-S键修饰到金电极表面上,由于DNA双链具有刚性结构,使STP上标记的电信号分子MB远离电极,电信号较小,当目标物存在时,由于目标物与Apt的识别作用,Apt远离电极表面,进而诱导STP与TFO形成叁链结构,使MB靠近电极表面,此时电信号显着增强。本研究以凝血酶(Tmb)以及叁磷酸腺苷(ATP)作为模式目标物用来证明该传感平台的可行性,其检测限分别为0.86 nM和7.2 nM。实验结果说明该方法有望作为一种通用的电化学生物传感平台广泛应用于其它生物分子的检测。二、基于叁链DNA分子开关和聚合酶循环放大电化学检测DNA利用叁链DNA分子开关具备识别元件免标记和利于降低背景信号等优势,联合Bst聚合酶的循环放大策略,发展了一种特异性强和灵敏度高的DNA分子电化学检测方法。该叁链DNA分子开关由两部分组成：一部分是信号报告探针A链,该链富含嘌呤碱基,同时5’端和3’端分别修饰有巯基和MB。另外一部分是识别元件探针(HP),该链由两端颈部富含嘧啶碱基和中间环部为与靶标DNA (T链)碱基互补配对序列构成。基于Watson-Crick和Hoogsteen的碱基互补原理,A链可与HP形成稳定的叁链DNA分子结构,并通过Au-S键修饰到金电极表面。由于其刚性结构,叁链DNA分子开关闭合,电信号分子MB远离电极,处于“eToff”状态。当T链存在时,T链与HP结合,使HP从电极上游离出来,分子开关打开,MB靠近电极,信号恢复,处于"eT on"状态。同时,游离出来的HP末端可与引物DNA(P链)互补杂交,并在聚合酶的作用下,P链不断延伸并与HP互补配对,将已经连接了的T链竞争下来。而被竞争下来的T链可进一步与未打开的叁链DNA作用,实现T链的循环放大检测,其检测限为30 pM。(本文来源于《湖南大学》期刊2016-05-01）
代佩卿[3]（2015）在《基于主客体识别的新型电化学活性开关分子信标CB[7]/Fc-MB的研制及应用研究》一文中研究指出第一章绪论本文主要包括叁部分内容：分子信标技术、主客体识别技术以及本论文的设计目的及意义。首先,对分子信标的相关背景知识做了阐述,包括分子信标的结构与原理,分子信标的分类、应用及研究进展,分子信标的展望。其次,对主客体识别技术的原理及在电化学生物传感器中的应用做了详细介绍。最后,基于前面两部分内容,详细阐述了基于主客体识别的新型电化学活性开关分子信标CB[7]/Fc-MB的设计理念,目的意义以及创新之处。第二章新型电化学活性分子信标(Fc-MB)的研制与表征大部分传统的电化学分子信标都是固定在电极表面,虽然检测迅速方便,但仍然存在一些因信标固定在电极表面所带来的问题,例如因信标固定密度差异造成的检测不准确性以及重现性较差等问题。因此,研制设计不需要固定在电极表面,能直接在均相溶液中对目标物高效灵敏地进行检测的电化学分子信标将是未来的研究趋势。在本文中,我们设计了一种新型电化学活性分子信标——Fc-MB,在茎环结构的MB两端标记上二茂铁基团,制得Fc-MB。本实验中,首先我们通过酯化反应合成FcCO-NHS酯,并对其进行充分纯化及表征；然后,再将FcCO-NHS酯与MB(两端修饰了氨基)通过酰胺反应制得Fc-MB,并对其进行充分纯化及表征,同时对纯化过程采用HPLC及紫外可见吸收光谱法进行监测。实验结果表明,我们合成的FcCO-NHS酯和Fc-MB产率及纯度均较高。第叁章基于主客体识别新型电化学活性开关分子信标(CB[7]/Fc-MB)的性质探究随着主客体识别技术的蓬勃发展,主体分子与客体分子之间的包络现象及包络机理也随之成为广大研究工作者的研究热点。有许多方法用于确证主客体包络现象,例如可以用NMR、X射线衍射法、荧光光谱法、紫外-可见吸收光法等,其中,以紫外-可见吸收光谱法最为简便。本文在对CB[7]、β-CD分别与二茂铁客体分子的包络作用机理以及包络物结构的详细分析基础上,选择将主体分子CB[7]与我们成功研制的电化学活性分子信标Fc-MB相结合,构建基于主客体识别的新型电化学活性开关分子标CB[7]/Fc-MB,并探究其相关性质。本实验中,主要对主体分子CB[7]与客体分子二茂铁衍生物(FcCOOH)的包络情况进行探究,并用紫外可见吸收光谱法对其进行表征,采用摩尔比率法计算其包络常数为5×105,这低于CB[7]/Fc的包络常数,这是因为二茂铁基团上任何的修饰以及供价取代基团都可能影响CB[7]与二茂铁客体分子之间的主客体识别作用,从而降低其包络常数。随后,我们采用电化学方法探究了二茂铁基团上的取代基对其电化学活性的影响,由实验结果可看出,各取代基对二茂铁基团的电化学活性的影响,相对于FcCOOH来说,同等条件下,Fc-MB较难被氧化。最后,我们研究了Fc-MB的热稳定性质,测得Tm值约为78℃。与没有标记二茂铁的MB的Tm值56℃相比,这表明双标记二茂铁基团的信标Fc-MB的热稳定性明显增强。所以,我们研制的具有较高热稳定性的分子信标Fc-MB,可以有效的避免假阳信号,可以进一步提高检测灵敏度,为将Fc-MB应用于基因检测领域奠定了基础。第四章基于主客体识别新型电化学活性开关分子信标(CB[7]/Fc-MB)的应用研究P53基因作为人体内最重要的抑癌基因之一,约有50%以上的人类癌症肿瘤与P53基因突变紧密相关。而在P53基因的突变形式中,研究表明最主要的突变形式是以点突变引起的错义突变,约占总体的80%。因此,研发一种能高效、精确定量检测P53基因SNP突变的检测方法显得尤为重要。本文设计了一种基于主客体识别的新型电化学活性开关分子信标——CB[7]/Fc-MB。当没有目标DNA时,Fc-MB呈发卡型结构,MB两端的二茂铁基团靠的很近,由于空间位阻及分子尺寸大小不匹配,主体分子CB[7]不能识别包络二茂铁基团,此时检测到的电化学信号较高。当有目标DNA存在时,Fc-MB发卡型结构被打开,形成刚性DNA双螺旋结构,MB两端的二茂铁基团互相远离,此时,单个的二茂铁基团能够被CB[7]识别包络,使得二茂铁基团进入到CB[7]空腔内,因此,电化学信号降低,从而达到检测目标DNA (mutant DNA)的目的。实验结果表明,CB[7]/Fc-MB具有较好的特异性识别能力(识别率约为90%),且在10nM-50nM的浓度范围内,电化学信号变化值△I与目标DNA浓度之间呈良好的线性关系,线性方程为Y=1.73927X-8.50589(R2=0.99451),其检测限为7.8nM。(本文来源于《华东师范大学》期刊2015-05-01）
刘婷[4]（2014）在《新型电化学活性及催化活性分子信标开关的研制及其应用研究》一文中研究指出第一章绪论本文首先介绍了分子信标技术相关的基本知识,包括：分子信标的结构、检测原理、分类、应用、研究进展及展望。重点介绍了Hemin的结构性质,以及在形成G-四分体类型的DNAzyme中的应用。最后详细阐述了Hs-MB电化学活性开关分子信标和DNAzyme-Hs-MB电化学催化活性开关分子信标的设计理念,理论支持分析,目的意义及创新之处。第二章新型电化学活性分子信标(Hs-MB)的研制与表征据科学报道,人类各种肿瘤的产生,50%以上与p53基因发生癌变相关,而p53基因的癌变多为单碱基突变(SNP),因此发展一种能精确定量检测p53基因SNP突变的检测方法显得尤为重要。本文设计了一种新型电化学活性分子信标------Hs-MB,该分子信标的检测原理与二聚体型的荧光分子信标的相似。本实验中,取一段与p53基因完全互补的特定序列设计为MB,首先,将卟啉铁(Hemin)连接在MB的两端,制得Hs-MB.当Hs-MB处于关环状态时,两分子的Hemin呈二聚体状态,电化学信号淬灭。当存在目标DNA时,Hs-MB会被打开,使得两端的Hemin距离变大,成为单体,使其恢复电化学信号而达到检测的目的。本实验中,首先通过两步合成法制备Hemin活化酯,并对其进行纯化和表征；再将Hemin活化酯与两端修饰氨基的MB通过酰胺反应制备Hs-MB,并对其进行纯化,表征,及热稳定性、电化学活性等性能的研究。实验结果表明,Hs-MB具有电化学活性高,热稳定性好等优点,有望发展成为一种新型的性能良好的均相检测电化学分子信标而得到广泛应用。拓展分子信标检测技术的多样化应用。第叁章新型电化学活性分子信标(Hs-MB)的应用研究本章介绍了Hs-MB的应用研究,包括以下内容：Hs-MB与目标序列杂交盐度、时间及温度等条件的优化；Hs-MB对目标序列的定量检测；Hs-MB对SNP序列,无关序列等特定序列的特异性识别研究。实验研究表明,Hs-MB在优化的实验条件条件下,DPV峰电流与检测的目标序列浓度呈现良好的线性关系,其线性方程为Y=0.3474+0.08667X(R=0.99545),线性范围：0.5nM-30nM,其检测限低至0.2nM。在线性范围内,选择目标序列和SNP序列总量为30nM进行等位基因检测,其线性良好,线性方程为Y=0.1078+0.03025X(R=0.99549)。该检测技术表现出灵敏度高,特异性强等优点,有望拓展电化学分子信标检测技术的多样化应用。第四章基于DNAzyme的Hs-MB电化学催化分子信标(DNAzyme-Hs-MB)的应用研究为了提高检测灵敏度,本文中,我们将结合Hs-MB灵敏度高,特异性强及I)NAzyme高催化活性,高稳定性的优点制备一种基于DNAzyme的Hs-MB电化学催化分子信标(DNAzyme-Hs-MB)。当没有目标DNA存在的条件下,Hs-MB处于关环状态,则Hemin形成二聚体,由于空间位阻效应,PS2.M序列不能与Hemin形成DNAzyme,从而没有催化信号的产生。当目标DNA存在时,Hs-MB处于开环状态,Hemin转化为单体,则PS2.M序列能与Hemin形成DNAzyme,从而产生强烈的催化信号,进而达到检测的目的。实验结果表明,DNAzyme-Hs-MB在稀释细胞裂解液的实验条件下,CV催化峰电流与检测的目标序列浓度有良好的线性关系,其线性方程为Y=0.60022+0.09016X(R=0.99528),线性范围：10pM～40pM,其检测限低至5pM。在线性范围内,选择目标序列和SNP序列总量为40pM进行等位基因检测,其线性良好,线性方程为Y=0.3903+0.02399X(R=0.98693)。该检测技术表现出灵敏度高,特异性强,抗干扰能力强等优点,有望实现电化学分子信标检测技术的临床应用。(本文来源于《华东师范大学》期刊2014-04-01）
施亮[5]（2013）在《基于血红蛋白的智能表面分子开关构建及电化学性能研究》一文中研究指出目的(1)研究基于血红蛋白(Hb)-壳聚糖(CS)/金纳米粒子(GNPs)薄膜的智能表面分子开关对单种刺激(pH刺激)敏感的开关放大效应,并尝试将该体系应用于对过氧化氢(H202)的可调控生物电催化。同时探讨Hb-CS/GNPs薄膜的开关机制,以及CS和金纳米材料(GNPs)组分在单种刺激下对开关行为的协同增强作用。(2)研究基于聚(N,N-二乙基丙烯酞胺)(PDEA)/Hb薄膜的智能表面分子开关对多重刺激(pH,温度,离子强度)敏感的开关放大效应,进一步用将该体系应用于对生物电催化的调控；同时阐述PDEA-Hb薄膜的开关效应放大机制,并探讨该体系中Hb和PDEA薄膜对多重刺激开关效应的协同增强作用。(3)研究基于PDEA-Hb-多壁碳纳米管(MWCNTs)薄膜的智能表面分子开关对多重刺激(pH,温度,离子强度)敏感的开关增强效应以及对H202生物传感的可控行为,进一步探讨MWCNTs对多重刺激开关效应的增强作用。方法(1)电化学沉积GNPs于玻碳电极(GCE)表面,利用静电吸附和化学键合作用将CS和Hb分子的复合膜固定于GNPs/GCE的表面。利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、紫外-见(UV-vis)光谱对组装过程进行表征。利用循环伏安(CV)、电化学交流电阻(EIS)、电流时间曲线(1T)等方法研究修饰电极在不同探针的不同pH值的溶液中的开关效应、对H202生物电催化的调控行为以及各组分的作用机制。(2)以N,N-二乙基丙烯酞胺(DEA)和Hb为主要原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,采用互穿聚合物网络(IPN)技术制备PDEA-Hb Semi-IPN水凝胶,将上述薄膜修饰于金电极(GE)表面构建智能表面分子开关。利用UV-vis吸收光谱、傅立叶红外光谱仪(FTIR)对薄膜的分子结构及电极修饰过程进行表征。通过CV等方法研究该智能表面分子开关对多重刺激敏感的开关效应、对H202的可调控生物电催化以及各组分在智能表面分子开关中的协同增强作用。(3)以DEA、Hb、MWCNTs叁种主要原料为基础,采用IPN技术制备PDEA-MWCNTs-Hb Semi-IPN水凝胶,并修饰于GCE表面构建智能表面分子开关。利用UV-vis光谱学等方法对上述薄膜的分子结构及电极修饰过程进行表征。通过CV、IT等方法研究该体系对多重刺激敏感的开关效应及对H202的可调控生物传感性能,探讨MWCNTs在智能表面分子开关中的作用。结果(1) SEM, AFM表明GNPs电沉积在GCE表面,UV-vis光谱证明了薄膜的成功构建。基于Hb-CS/GNPs薄膜的智能表面分子开关成功实现了在Fe(CN)63探针溶液中单种刺激(pH)敏感性增强的开关效应,在pH4.0表现为“开”状态,在pH8.0时表现为“关”状态。该pH开关效应可以调控以探针为媒介体的Hb对H202的电催化。基于四种不同电荷探针的机制研究显示Hb-CS薄膜开关效应机制来源于膜表面与探针离子的静电吸附作用。比较研究表明：与CS, Hb膜相比较,Hb-CS薄膜在pH刺激下的开关效应更明显；Hb-CS/GNPs薄膜比Hb-CS薄膜的开关效应更明显。(2) FTIR证明基于PDEA-Hb薄膜的智能表面分子开关成功合成。UV-vis光谱证明了薄膜的成功构建。该薄膜修饰电极上在Fe(CN)63探针溶液中表现出对多种刺激(pH、温度和盐离子)敏感性增强的开关效应：在pH4.0(20℃,0.0mol/L Na2SO4)的探针溶液中,修饰电极表现为“开”的状态。反之,在pH为7.0时,表现为“关”状态；类似的,研究温度敏感(20℃和40℃)和盐离子敏感(0.0mol/L和0.4mol/L)时,薄膜对探针分别表现为“开”和“关”的状态。PDEA-Hb薄膜对叁种刺激响应的开关效应可以用来调控以Fe(CN)63探针为媒介体的Hb对H202的电化学催化氧化反应。比较实验表明,PDEA-Hb薄膜在pH、温度、盐离子等刺激下的开关效应均比PDEA薄膜或者Hb薄膜明显。(3) FTIR证明PDEA-MWCNTs-Hb薄膜成功合成。UV-vis光谱和EIS证明了PDEA-MWCNTs-Hb薄膜的成功组装。该薄膜在Fe(CN)63探针溶液中表现出对pH、温度和盐离子敏感性增强的开关效应。CV、IT等研究表明该智能表面分子开关在Fe(CN)63-探针溶液中对H202生物电催化有良好的控制能力。比较实验表明：多重刺激下,与PDEA-Hb薄膜相比,PDEA-MWCNTs-Hb的开关效应明显增大。结论(1)构建的Hb-CS/GNPs智能表面分子开关表现出了pH敏感的开关放大效应。该pH开关效应可以调控以探针为媒介体的Hb对H202的催化。研究表明CS不仅为Hb提供了良好的微环境,而且通过其氨基等官能团能协同增强了该体系的pH开关行为。此外,GNPs巨大的比较面积、良好的生物兼容性以及表面自由能为提高该体系的pH敏感行和H202催化能力起到了重要作用。本研究为构建基于蛋白质的pH控制的智能材料以及对研发简便、有效的可调控生物传感器等方面提供新途径。(2)成功在GE表面构建了PDEA-Hb智能表面分子开关并实现了对多重刺激(pH,温度和盐离子)敏感的开关协同增强效应。这种叁重刺激响应型薄膜体系可以进一步应用于实现叁控的可开关的生物电催化。机制研究显示薄膜开关效应机制来源于多种刺激下Hb膜表面与探针离子的静电和PDEA膜结构改变等双重作用。PDEA和Hb薄膜对多重刺激下的开关行表现出协同增强作用。该体系对基于蛋白质的多重刺激敏感材料的制备以及对新型的多重刺激协同控制的生物传感器的构建提供新的思路。(3)成功在GCE表面构建了PDEA-MWCNTs-Hb智能表面分子开关并实现了对多重刺激(pH、温度和盐离子)敏感的开关增强效应。这种基于纳米材料的多重刺激响应性薄膜体系可以进一步应用于实现对H202生物电催化的多重控制。机制研究表明MWCNTs因其巨大的比表面积和良好的导电性在PDEA-MWCNTs-Hb薄膜的开关效应及其生物电催化的性能提升中起到了重要作用。该体系将为构建基于纳米材料的多重刺激调控的智能表面分子开关提供一种新方法,从而将薄膜多重敏感的性质和纳米材料的放大作用相结合,拓展智能表面分子开关在生物传感器、生物分子器件等领域的应用。(本文来源于《南通大学》期刊2013-04-10）
张隽佶[6]（2012）在《基于光致变色分子开关的新型表面电化学与生物化学体系》一文中研究指出光致变色化合物在光致异构的过程中,各种光化学与光物理性质,诸如吸收光谱、发射光谱、介电常数、折射率、氧化还原电位、共轭体系大小、顺磁性、偶极矩以及空间构型等,都会发生显着的变化。光致变色衍生物作为一类操作可逆型的分子开关,已广泛应用于在溶液中各类电子器件的操作模拟过程。随着科学技术水平的不断发展、人们对分子器件应用要求的不断提高,仅仅局限于溶液体系已经不能满足光致变色类化合物的进一步实用化发展。为了解决这一问题,更好地挖掘光致变色类化合物的应用前景,近年来人们越来越多地尝试把光致变色类化合物结合到表面材料、纳米材料以及生物材料体系中,为光致变色化合物的进一步科学研究以及实用化开僻了一条更为广阔的道路。第一章概述有机光致变色化合物的研究与应用进展,并提出课题。第二章基于溶液体系,设计合成了新型多响应二噻吩乙烯类光致变色化合物Nap-Pip-DTE。在溶液体系中,研究了通过光、pH以及离子等多种外界信号的输入实现对该化合物光致变色和荧光性能的可逆性调控性能。并在此基础上,构建出一套单分子软模拟机动车档位变换体系。第叁章基于前一章的工作,通过引入羧基官能团,将具有离子络合功能的二噻吩乙烯衍生物修饰到金电极表面,形成功能性单分子层。在紫外/可见光照条件下,实现了对金属离子(Cu2+和Ag+)的光控俘获与释放行为。我们发现,开环态二噻吩乙烯衍生物具有对铜离子、银离子更强的结合能力,而闭环态的二噻吩乙烯衍生物与金属离子的结合力则偏弱。我们运用电化学方法(循环伏安、微分脉冲伏安法)和XPS等检测手段跟踪证实了其光控俘获/释放离子的行为。第四章在金电极表面电聚合生成p-NIPAM聚合物膜,并将螺吡喃分子以及具有电催化活性的铂纳米颗粒掺杂到聚合物膜中,从而改变p-NIPAM聚合物膜的相转变温度。在螺吡喃形式下,p-NIPAM/螺吡喃/铂纳米颗粒叁元杂化聚合物膜的相转变温度为33±2℃,而在部花菁异构体形式下,p-NIPAM/螺吡喃/铂纳米颗粒叁元杂化聚合物膜的相转变温度则提高到38±1℃。我们在特定温度下(36℃)对此叁元杂化电极体系进行了光控电催化性能的测定,螺吡喃杂化的电极体系无法有效地使催化底物通过从而电催化性能减弱,反之部花菁异构化杂化的电极则能很好地使催化底物通过从而呈现出较好的电催化性能。第五章在二噻吩乙烯吡啶类衍生物闭环体、巯基苯胺修饰的金纳米颗粒的存在下,在金电极表面进行电聚合生成具有特异性分子识别能力的分子印记金纳米颗粒聚合物膜。二噻吩乙烯闭环异构体通过电子供受作用与分子印记膜结合,成为“印记分子”。在外加氧化还原循环电压以及紫外／可见光照的条件下,通过分子印记膜桥联的电子供受性质以及二噻吩乙烯本身电性能和结构的变化,实现二噻吩乙烯印记分子在膜表面可逆性俘获/释放行为,即“分子海绵”。我们通过SPR谱图对印记分子的俘获/释放行为进行了定性地跟踪检测,同时通过量子点的荧光变化对印记分子的俘获/释放行为进行了定量的测定。第六章将偶氮苯-紫精分子梭以及磺化杯芳烃主客体体系植入到α-溶血素纳米孔道中,研究光、主客体作用、电压等外界刺激对孔道的开关孔状态进行调节的性能。磺化杯芳烃通过主客体作用α-溶血素纳米孔道中的氨基酸残基包结,从而导致关孔作用；偶氮苯-紫精分子梭通过竞争关系使磺化杯芳烃脱离氨基酸残基从而重新“开孔”。偶氮苯的光致异构使得分子梭的偶极矩发生变化,从而改变了分子梭与主体分子磺化杯芳烃的作用能力,间接调节了α-溶血素纳米孔道的开关孔状态。通过对开关孔电信号的分析,可以实现单分子水平层面上对分子机器行为进行研究。第七章其它工作。基于二噻吩乙烯的分子机器的设计与合成；具有不对称多修饰功能的二噻吩乙烯衍生物的设计与合成；以二噻吩乙烯衍生物作为电子传递体的DNA“脚手架”光电化学体系的设计和研究；基于α-溶血素纳米孔道与螺吡喃RNA适配体的光控RNA过孔行为的研究。第八章总结。(本文来源于《华东理工大学》期刊2012-09-01）
李博,顾大勇,司徒博,李政良,颜晓慧[7]（2012）在《HIV-1电化学活性-非活性开关分子信标的构建及验证》一文中研究指出目的构建人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)电化学活性-非活性开关分子信标(CAs-MB)并验证其结构及功能。方法合成并纯化针对HIV-1 gag基因保守区序列的CAs-MB,用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和循环伏安法(CV)验证其结构,用差分脉冲伏安法(DPV)信号强度评价CAs-MB的识别功能。结果胭脂红酸(CA)单体与CAs-MB FT-IR图的变化证明CA已标记于MB末端,CV图证明CAs-MB电化学活性ON和OFF状态的存在。DPV结果证实其能够在电化学平台上实现对目标序列的特异性识别,且能够区分一个碱基的差异。结论 CAs-MB作为HIV-1 gag基因的特异性识别元件有望用于构建新型HIV-1电化学基因传感器。(本文来源于《检验医学》期刊2012年05期）
李博,顾大勇,司徒博,李政良,颜晓慧[8]（2012）在《HIV-1电化学活性-非活性开关分子信标的构建及验证》一文中研究指出目的构建人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)电化学活性-非活性开关分子信标(CAs-MB)并验证其结构及功能。方法合成并纯化针对HIV-1 gag基因保守区序列的CAs-MB,用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和循环伏安法(CV)验证其结构,用差分脉冲伏安法(DPV)信号强度评价CAs-MB的识别功能。(本文来源于《中华医学会第七次全国中青年检验医学学术会议论文汇编》期刊2012-05-03）
罗娟娟,王琪,朱丹,程圭芳,何品刚[9]（2011）在《电化学活性开关分子信标直接在溶液中测定DNA的研究》一文中研究指出核酸特定序列的测定对于基因和疾病的研究的诊断非常重要[1]。在众多方法中,以分子灯塔为探针用于测定核酸序列的DNA传感器备受青睐。分子信标技术中以荧光分子信标技术的发展最为成熟[2]。但是,采用荧光作为检测手段,必须要配备庞大和贵重的检测仪器,它不适用于一些比较简陋的工(本文来源于《第十一届全国电分析化学会议论文摘要（1）》期刊2011-05-12）
王琪[10]（2011）在《Hs-MB型电化学活性开关分子信标的研制及其应用研究》一文中研究指出伴随着基因结构和基因功能研究的深入开展,尤其是“人类基因组项目”完成后,对于人类相关疾病的基因诊断和基因治疗的研究迈入了一个新的纪元,但其首要条件在于对致病基因碱基序列的识别和确定。而传统的DNA测序方法存在一些局限,比如,劳动强度大且消耗时间较长。但是随着Watson-Crick对碱基互补配对原则的深入探究,为分子生物学的相关研究和开发提供了一个全新的基因检测方法-DNA探针。其中,以杂交技术为基础的DNA探针技术,当结合一些标记方法,比如,荧光法,电化学法,化学发光法后,将会使DNA探针得到一定程度的优化使用,比如,免去了放射性物质对人体的危害；降低了标记物昂贵的价格；节省了操作时间等,具有特异性好,快速灵敏,操作简便和无污染等特点,且还具有分离纯化基因及分子识别的功能。目前这种类型的分子探针已经成为基因研究领域中最具有吸引力的课题之一。最关键的问题在于怎样找出导致各种各样基因疾病的基因,并且具有高灵敏度和高选择性。目前检测DNA的错配差异性最有用的工具是分子信标,其和线形信标相比,具有高的目标选择性,因为信标分子特殊的茎环结构使得在检测前多了一步打开茎环结构进而才与目标物进行杂交反应的过程。因此在某种程度上提高了选择性。在本论文中,我们设计了一种新型的电化学分子信标,将之命名为“新型电化学活性开关分子信标”,其作用机理类似于传统的以荧光基团-猝灭基团为基础的分子信标。在此,我们使用了具有二聚能力的卟啉铁分子,并将其连接在分子信标两端,在没有目标分子存在时,连接在信标两端的完全相同的卟啉铁分子因为受到茎环的作用力而无限靠近,因此呈现二聚状态,此时表现出非电化学活性特征,电化学信号被抑制；当加入目标分子时,分子信标将于目标序列互补结合,此时分子灯塔被迫使打开,连接在其上的两个卟啉铁分子也同时被强制分开,破坏了卟啉铁的二聚体结构而使卟啉铁以单体状态存在,因此此时电信号恢复。这种类型的信标既具有传统荧光信标简单快捷、易于控制的特点,又具有电化学技术成本低廉、易于小型化、便于野外操作的优势。论文分为叁章：第一章：绪论以杂交技术为基础的DNA探针技术,结合一些标记方法后,比如,荧光方法,电化学方法,化学发光方法后,使DNA探针得到一定程度的优化,为分子生物学的相关研究和开发提供了一个全新的基因检测方法.分子信标技术以其高选择性及特异性成为目前基因研究领域中的热点之一。本章通过对分子信标技术,主要从荧光分子信标和电化学分子信标及卟啉铁的性质及应用的归纳及总结,详细说明了本论文所研究课题的理论基础和选题依据。最后阐述了本论文的目的意义及创新之处。第二章：Hemin电化学开关行为的探讨和Hs-MB电化学活性开关分子信标的合成研究众所周知,hemin是一种高度疏水性的分子,在中性和弱碱性溶液中具有较左的溶解性,大量的科研数据已经证明：hemin溶液的物理和化学性质随着它的聚集状态的改变而改变,因为hemin的结构中存在疏水性基团乙烯基,致使hemin的卟啉结构部分聚集趋势相当明显。本章通过实验证明hemin的单体和二聚体的电信号值存在很大的差异,可以将其用在新型电化学活性分子开关上。同时,通过采用各种方法对所合成的新型电化学活性开关分子信标进行表征。实验结果表明,合成出的分子信标良好,为新型信标在生物化学领域中的应用奠定了基础。第叁章：基于Hs-MB型电化学活性开关分子信标的应用研究p53基因是一种重要的致癌基因。据文献报道,人类50%的肿瘤是因为存在p53基因的突变或缺失,因此p53丛因的检测就显得至关重要。在本章中,我们首先合成了一种Hs-MB型电化学活性开关分子信标,这种类型的信标分子在未加目标分子的情况下没有电化学信号,但当与完全互补杂交序列发生杂交反应后则产生电化学信号,并将其应用于p53基因的定性、定量检测及其SNP突变的识别。实验结果证明,电化学检测DPV的峰电流值与目标DNA的浓度之间有良好的线性关系,回归方程为y=8E-08x+2E-07(x为目标序列的浓度,y为响应的峰电流值,R=0.9861),得到其最低检测限为3nmol。且对一碱基错配序列与完全互补序列的响应信号有较明显的差异性,初步证明,该分子信标可以实现对目标分子的定量检测和SNP突变的识别上。(本文来源于《华东师范大学》期刊2011-04-01）
电化学分子开关论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
DNA分子开关是核酸分子的组装体,可在两种状态中以可控的方式实现可逆切换,主要是靶标分子和外界环境(温度、pH和光等)因素诱发其状态切换。基于此,DNA分子开关被广泛的用于生物传感器的研发与设计,比如基于单链DNA分子开关和双链DNA分子开关的电化学生物传感研究。此类电化学传感器具有高效、快速、简易等优点,然而,这些DNA分子开关在设计应用时也存在一定缺陷,其中单链DNA分子开关大多需要对识别元件进行信号标记,进而将影响识别探针的特异性与亲和力。同时由于单链DNA具有柔软而松散的无规则特性,导致背景信号稳定性较差。双链DNA分子开关一定程度上克服了部分上述缺点,但存在分子开关状态可逆性切换困难。为了解决上述的策略设计固有缺陷,我们寄希望于特殊构型的叁链DNA分子开关。叁链DNA的构型是基于Watson-Crick和Hoogsteen碱基配对原理,同时将第叁条DNA链通过氢键作用特异地结合在双链DNA的大沟中,平行或反平行缠绕在一起形成叁螺旋结构。该设计既可以有效地避免对识别探针进行标记,紧密的刚性结构也可以提高背景信号稳定性,降低背景。另外,可以通过改变离子浓度或者溶液pH,调控切换DNA分子开关状态。因此,本论文基于叁链DNA分子开关的特殊构型性质,构建电化学生物传感器用于分析检测生物分子,主要开展以下研究工作：一、基于核酸适体与靶标结合诱导叁链形成构建电化学生物传感平台本文通过核酸适配体与靶标结合诱导形成叁链DNA分子信号开关,构建了一种简便、灵敏的电化学生物传感平台。该生物传感平台包含叁个部分：两端末尾分别修饰有亚甲基蓝(MB)与巯基的信号报告探针(STP),目标核酸适配体探针(Apt)以及富含嘌呤碱基的叁链形成探针(TFO)。首先,STP两端分别与TFO以及Apt杂交形成双链,通过Au-S键修饰到金电极表面上,由于DNA双链具有刚性结构,使STP上标记的电信号分子MB远离电极,电信号较小,当目标物存在时,由于目标物与Apt的识别作用,Apt远离电极表面,进而诱导STP与TFO形成叁链结构,使MB靠近电极表面,此时电信号显着增强。本研究以凝血酶(Tmb)以及叁磷酸腺苷(ATP)作为模式目标物用来证明该传感平台的可行性,其检测限分别为0.86 nM和7.2 nM。实验结果说明该方法有望作为一种通用的电化学生物传感平台广泛应用于其它生物分子的检测。二、基于叁链DNA分子开关和聚合酶循环放大电化学检测DNA利用叁链DNA分子开关具备识别元件免标记和利于降低背景信号等优势,联合Bst聚合酶的循环放大策略,发展了一种特异性强和灵敏度高的DNA分子电化学检测方法。该叁链DNA分子开关由两部分组成：一部分是信号报告探针A链,该链富含嘌呤碱基,同时5’端和3’端分别修饰有巯基和MB。另外一部分是识别元件探针(HP),该链由两端颈部富含嘧啶碱基和中间环部为与靶标DNA (T链)碱基互补配对序列构成。基于Watson-Crick和Hoogsteen的碱基互补原理,A链可与HP形成稳定的叁链DNA分子结构,并通过Au-S键修饰到金电极表面。由于其刚性结构,叁链DNA分子开关闭合,电信号分子MB远离电极,处于“eToff”状态。当T链存在时,T链与HP结合,使HP从电极上游离出来,分子开关打开,MB靠近电极,信号恢复,处于"eT on"状态。同时,游离出来的HP末端可与引物DNA(P链)互补杂交,并在聚合酶的作用下,P链不断延伸并与HP互补配对,将已经连接了的T链竞争下来。而被竞争下来的T链可进一步与未打开的叁链DNA作用,实现T链的循环放大检测,其检测限为30 pM。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
电化学分子开关论文参考文献
[1].鄢剑锋,张睿祺,原野,袁耀锋.4,4'-二甲氧基叁苯胺取代偶氮苯开关分子的设计合成、电化学及光化学性质研究[J].有机化学.2019
[2].毛银飞.基于叁链DNA分子开关的电化学生物传感器研究[D].湖南大学.2016
[3].代佩卿.基于主客体识别的新型电化学活性开关分子信标CB[7]/Fc-MB的研制及应用研究[D].华东师范大学.2015
[4].刘婷.新型电化学活性及催化活性分子信标开关的研制及其应用研究[D].华东师范大学.2014
[5].施亮.基于血红蛋白的智能表面分子开关构建及电化学性能研究[D].南通大学.2013
[6].张隽佶.基于光致变色分子开关的新型表面电化学与生物化学体系[D].华东理工大学.2012
[7].李博,顾大勇,司徒博,李政良,颜晓慧.HIV-1电化学活性-非活性开关分子信标的构建及验证[J].检验医学.2012
[8].李博,顾大勇,司徒博,李政良,颜晓慧.HIV-1电化学活性-非活性开关分子信标的构建及验证[C].中华医学会第七次全国中青年检验医学学术会议论文汇编.2012
[9].罗娟娟,王琪,朱丹,程圭芳,何品刚.电化学活性开关分子信标直接在溶液中测定DNA的研究[C].第十一届全国电分析化学会议论文摘要（1）.2011
[10].王琪.Hs-MB型电化学活性开关分子信标的研制及其应用研究[D].华东师范大学.2011