高靈敏電化學(xué)核酸傳感分析新方法研究.pdf

1、構(gòu)筑高靈敏核酸生物傳感檢測方法，對于疾病診斷、治療等具有重要科學(xué)意義。本文圍繞著對靶標(biāo)DNA、ATP分析物的檢測，構(gòu)建了三種新型電化學(xué)生物傳感器，實(shí)現(xiàn)了其高靈敏、高選擇性分析檢測。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、呕诖?lián)聚合和切割調(diào)控的級(jí)聯(lián)靶標(biāo)循環(huán)策略，構(gòu)筑了一個(gè)無標(biāo)記、高靈敏的電化學(xué)傳感器，應(yīng)用于檢測靶標(biāo)DNA。首先，在電極表面固定上發(fā)卡DNA探針（HP1），當(dāng)有靶標(biāo)DNA存在時(shí)，在聚合酶作用下實(shí)現(xiàn)靶標(biāo)循環(huán)，并進(jìn)一步引發(fā)外切酶切割，

2、級(jí)聯(lián)產(chǎn)生新生互補(bǔ)鏈。同時(shí)，電極表面釋放的富G序列在hemin和K+的作用下形成HRP-mimicking DNAzyme，可以電催化H2O2的還原，產(chǎn)生電化學(xué)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了對靶標(biāo)高靈敏、無標(biāo)記的電化學(xué)檢測，且檢測限低至5fM。同時(shí)，該策略還具有探針設(shè)計(jì)簡單，傳感器構(gòu)建方便等獨(dú)特的優(yōu)勢，從而為在疾病診斷和臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了廣闊的應(yīng)用前景。
　　⑵基于靶標(biāo)誘導(dǎo)形成DNA三螺旋結(jié)構(gòu)，進(jìn)而引發(fā)鏈置換反應(yīng)的策略，無酶高選擇性的檢測DNA

3、。電極表面固定捕獲探針（SH-P），此探針與輔助探針（AP）部分互補(bǔ)雜交成雙鏈（ds-DNA1），剩余的突出單鏈可與靶標(biāo)DNA（聚嘌呤序列）通過Watson-Crick堿基互補(bǔ)配對形成DNA雙鏈（ds-DNA2）。在此基礎(chǔ)上，引入3'端修飾了亞甲基藍(lán)（MB）的信號(hào)探針（MB-P），此探針3'端序列和AP序列相同，而5'端為的15個(gè)堿基的聚嘧啶序列，可以通過Hoogsteen堿基互補(bǔ)配對和ds-DNA2形成DNA三螺旋結(jié)構(gòu)，觸發(fā)以ds-D

4、NA2為立足點(diǎn)的Toehold鏈置換反應(yīng)。在此過程中，AP被置換下來，同時(shí)MB靠近電極表面，進(jìn)而可以電化學(xué)檢測靶標(biāo)DNA。
　　⑶基于“signal-on”和“signal-off”策略，構(gòu)筑了一種新穎的比率型電化學(xué)生物傳感器，用于高準(zhǔn)確性檢測DNA、ATP。首先，靶標(biāo)DNA存在時(shí)，可與二茂鐵標(biāo)記的信號(hào)探針（Fc-P）及固定探針（IP）部分互補(bǔ)雜交，進(jìn)而引發(fā)Toehold介導(dǎo)的鏈置換反應(yīng)，使得Fc遠(yuǎn)離電極表面，同時(shí)MB靠近電極表面