基于嘌呤碱基电化学信号的抗癌药物筛选方法的研究

摘要

目的：研究人乳腺癌（MCF-7）细胞在黄嘌呤氧化酶（XO）作用前后的电化学行为，建立酶催化电化学检测系统，然后利用该体系完成环磷酰胺作用下细胞中嘌呤碱基代谢变化的测试，为酶催化电化学检测系统应用于抗癌药物筛选实验奠定基础。
　　方法：以MCF-7细胞作为细胞模型，以离子液体与多壁碳纳米管复合修饰电极（MWNTs-IL/GCE）作为工作电极，采用线性扫描伏安法(LSV)研究了嘌呤标准品和MCF-7细胞在XO作用前后的电化学行为，建立了四种嘌呤浓度与信号强度之间的线性回归曲线，采用高效液相色谱法对MCF-7细胞的电化学信号归属进行了验证，基于此建立酶催化电化学检测系统；采用酶催化电化学方法和常规 MTT法对照研究药物对MCF-7细胞活性的影响，来验证酶催化电化学方法的准确性与可行性。
　　结果：原位裂解后的MCF-7细胞在MWNTs-IL/GCE电极上产生两个敏感的电化学信号，分别归属为黄嘌呤（X）和鸟嘌呤（G）的氧化（0.623 V），以及次黄嘌呤（HX）和腺嘌呤（A）的氧化（0.953 V）；检测最佳条件：pH值7.4，50℃恒温水浴裂解30 min；然后在XO的作用下，X和HX将完全被催化成尿酸（UA）和过氧化氢（H2O2），剩余信号分别为G和A，基于原信号与剩余信号可以计算出X和HX的信号强度，进而根据四种嘌呤浓度与信号强度之间的线性回归曲线可以计算出每种嘌呤的浓度，从而建立了酶催化电化学检测体系；然后利用该体系完成了抗癌药物筛选实验。在进行给药实验时，通过对给药组和对照组的对比，明显的发现给药组的电化学信号减弱，同时通过与MTT实验结果的对比，证实了电化学方法的准确性。
　　结论：采用电化学法检测到MCF-7细胞有两个明显信号峰，以这两个信号峰为指标，通过引入黄嘌呤氧化酶建立了酶催化电化学检测系统，通过这个酶催化电化学检测方法，能够同时获得MCF-7细胞中四种嘌呤碱基浓度。采用酶催化电化学方法研究药物对MCF-7细胞活性影响的结果与常规MTT法所得到结果一致，说明酶催化电化学方法可以应用到与嘌呤代谢相关的生化检测、特别是抗癌药物筛选实验中。

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前言

第 1 章 文献综述

1.1 细胞电化学

1.2 复合修饰电极

1.3 黄嘌呤氧化酶

1.4 环磷酰胺的抗癌作用

第 2 章 酶催化电化学检测系统的构建

2.1 仪器与材料

2.2 实验方法

2.3 结果与讨论

2.4 小结

第 3章 酶催化电化学法对抗癌药物筛选的研究

3.1 仪器与材料

3.2 实验方法

3.3结果与讨论

3.4 小结

结论

4.1酶催化电化学检测方法的建立

4.2酶催化电化学法对抗癌药物筛选的研究

参考文献

致谢

英文缩写

附图

攻读学位期间发表的学术成果