现代生物技术幻灯片.ppt

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1、现代生物技术第1页，共25页，编辑于2022年，星期日研究背景实验材料试验方法结论实验目的与原理第2页，共25页，编辑于2022年，星期日阿尔茨海默病 n阿尔茨海默病（AD）是一种起病隐匿的进行性发展的神经系统退行性疾病。n临床上以记忆障碍、失语、失用、失认、视空间技能损害、执行功能障碍以及人格和行为改变等全面性痴呆表现为特征。65岁以前发病者，称早老性痴呆；65岁以后发病者称老年痴呆。文献研究背景第3页，共25页，编辑于2022年，星期日n每年都有数百万人患阿尔茨海默病，预计2050年每85人就有一人患此病。n可是，目前还没有发现有效治愈或抑制阿尔茨海默病的方法。阿尔茨海默病现状阿尔茨海默病

2、的病因 淀粉样变产生的不溶性纤维蛋白聚合物（淀粉样蛋白）在大脑中沉积形成斑块“老年斑”，还形成有毒的可溶性的低聚物，对神经细胞有毒害作用。第4页，共25页，编辑于2022年，星期日实验目的开创一种快速有效经济检测AD的方法，以便能更好的分析病情第5页，共25页，编辑于2022年，星期日实验试剂 氧化石墨烯（GO）白藜芦醇(Res)淀粉样蛋白(A)第6页，共25页，编辑于2022年，星期日实验原理 淀粉样蛋白 AD白藜芦醇是一种具有荧光的天然物质，与氧化石墨烯形成复合物之后，白藜芦醇的荧光被淬灭。这种复合物能够准确的识别淀粉样蛋白的单体和多聚体，并且使白藜芦醇的荧光回复。这样就可以通过荧光的有无

3、来检测淀粉样蛋白。第7页，共25页，编辑于2022年，星期日实验原理氧化石墨烯氧化石墨烯白藜芦醇白藜芦醇-淀粉样蛋白淀粉样蛋白第8页，共25页，编辑于2022年，星期日氧化石墨烯的结构n氧化石墨烯(graphene oxide)是石墨烯的氧化物，是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。n氧化石墨仍保持石墨的层状结构，但在每一层的石墨烯单片上引入了许多氧基功能团。结构模型是在氧化石墨烯单片上随机分布着羟基和环氧基，而在单片的边缘则引入了羧基和羰基。氧化石墨烯的结构及优点第9页，共25页，编辑于2022年，星期日n良好的光学性质：石墨烯氧化物由于原子结构和电子结构的不均一行，可以再从紫

4、外到近红外的区域发出荧光。用作荧光淬灭剂。n可溶性：氧化石墨烯实际上具有两亲性，从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。n低毒n便宜氧化石墨烯的优点第10页，共25页，编辑于2022年，星期日n白藜芦醇是多酚类化合物，主要来源于葡萄（红葡萄酒）、虎杖、花生、桑椹等植物。n白藜芦醇无味、白色晶体（甲醇）；难溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。熔点253-255，261即升华。n在紫外光照射下能产生荧光n具有神经保护功能n能够特异性结合淀粉样蛋白n稳定性较差-现配现用白藜芦醇第11页，共25页，编辑于2022年，星期日n 淀粉样蛋白(amyloid-，A)是由淀粉样前体蛋白(amyloid pr

5、ecursor protein，APP)经-和-分泌酶的蛋白水解作用而产生的含有 3943 个氨基酸的多肽。n由细胞分泌，在细胞基质沉淀聚积后具有很强的神经毒性作用。nA 的神经毒性作用在阿尔茨海默病的病程进展中发挥着主要作用。淀粉样蛋白第12页，共25页，编辑于2022年，星期日n沉积状态（脑内的老年斑）的 A 对神经元有毒性作用，引起与阿尔茨海默病的病理变化神经突退缩和神经元变性n溶解状态的 A 在短时间内可促使某些神经突生长，提高神经元的存活率。可溶性的A也具有神经毒性，不同种类的神经元可能对不同形式的A敏感。n而可溶性A与A聚合物可能在AD进展的不同时期起作用，从而导致临床表现的多样性

6、和进行性。淀粉样蛋白第13页，共25页，编辑于2022年，星期日n检测氧化石墨烯对白藜芦醇的荧光淬灭效应n证明Res和GO结合n其它蛋白质、离子对检测结果的影响n检测ResGO对单体和多聚体A40/A42的识别作用n脑部荧光显像n检测限实验步骤第14页，共25页，编辑于2022年，星期日检测氧化石墨烯对白藜芦醇的荧光淬灭与恢复a:向白藜芦醇向白藜芦醇(Res,20 M)中加入氧化石墨烯中加入氧化石墨烯(GO,050 g/mL),荧光变化。荧光变化。b:向向ResGO中中A42(0200M)，荧光变化。，荧光变化。环境：磷酸盐缓冲液中环境：磷酸盐缓冲液中(0.2 M,pH 7.4)第15页，共2

7、5页，编辑于2022年，星期日紫外灯照射下紫外灯照射下（I）ResGO几乎没有荧光几乎没有荧光 (II)加入加入A42后荧光恢复后荧光恢复（只需（只需3min快速！）快速！）第16页，共25页，编辑于2022年，星期日 证明Res和GO结合每个物质都有其特定的吸收峰氧化石墨烯：230nm白藜芦醇：210nm、330nm ResGO：250nm、300nm紫外吸收光谱Res和Go通过键结合吸收峰改变第17页，共25页，编辑于2022年，星期日原子力显微镜下不同阶段直观图第18页，共25页，编辑于2022年，星期日其它蛋白质、离子对检测结果的影响 当ResGO遇到A42(200 M)和核糖核酸酶A

8、、溶酶体、胃蛋白酶、细胞色素C、生理缓冲液中各种离子时的荧光变化。可以说明其它蛋白、离子对实验结果并没有干扰作用，ResGO与A42的结合具有特异性。第19页，共25页，编辑于2022年，星期日检测ResGO分别对A40、A42的单体与多聚体的识别作用上图说明：A40、A42的单体与多聚体都可以被ResGO特异性识别。第20页，共25页，编辑于2022年，星期日患AD病小鼠脑部荧光显像b与c叠加后重合度显示图上图直观表明本研究方法与传统检测方法检测到物质相同，此方法是准确的第21页，共25页，编辑于2022年，星期日被测物的检测限横坐标表示检测物浓度，纵坐标表示荧光吸收值a：A40单体 b：A40多聚体 c：A42单体d：A42多聚体由上图可推出其检出限分别为277、219、270、120nM第22页，共25页，编辑于2022年，星期日实验方法的优点1.省时 传统的荧光免疫检测需要12h;本方法在鼠脑中30min即可显像，在生理缓冲液中只需3min。2.经济 传统方法每检测100份样的成本是1500元，而本方法每100份只需0.85元。第23页，共25页，编辑于2022年，星期日#第24页，共25页，编辑于2022年，星期日感谢聆听第25页，共25页，编辑于2022年，星期日