基于免標記DNA構建檢測羥基自由基、三磷酸腺苷和銀離子的電化學生物傳感器.pdf

1、電化學生物傳感器是利用某些生物活性物質具有選擇性識別待測化學物質的能力構建的傳感器。近年來，許多免標記的傳感器得到了廣泛的關注和研究，DNA電化學生物傳感器就是其中一種。已有報道的DNA電化學生物傳感器在疾病診斷、基因測序、食品安全、環(huán)境保護、法醫(yī)鑒定和金屬離子檢測等領域，均具有良好的靈敏度和選擇性。本文采用方波伏安法、循環(huán)伏安法和電化學阻抗技術，構建了三種電化學生物傳感器，用以檢測羥基自由基、三磷酸腺苷和銀離子。
　　1.利用F

2、enton反應誘導氧化損傷DNA免標記檢測羥基自由基
　　利用[Ru(NH3)6]3+做指示探針，采用方波伏安法為檢測方法，建立了一種高靈敏、免標記的電化學生物傳感器。該傳感器是由5'端標記巰基的單鏈DNA構成，采用巰基己醇封閉電極表面的非特異性結合位點。利用交流阻抗法研究了電極制備和目標物檢測的變化過程。由于DNA磷酸骨架帶有負電荷，對于帶正電荷的[Ru(NH3)6]3+有較強的吸附作用，所以本實驗采用[Ru(NH3)6]3+作

3、為電化學信號。Fenton反應產生的羥基自由基能夠誘導DNA氧化損傷，甚至斷裂，使得DNA脫離電極表面。電極表面DNA減少，吸附的[Ru(NH3)6]3+減少，電化學信號變小。利用此方法，可以檢測Fenton反應產生的羥基自由基。結果表明，電流減少量與羥基自由基濃度呈良好的線性關系(R2=0.9956)該傳感器具有較寬的線性范圍(0.125 nM-0.625nM)和較高的靈敏度(80 pM)。
　　2.利用切刻剪切酶構建靈敏檢測三

4、磷酸腺苷的免標記生物傳感器
　　通過Au-S鍵將三磷酸腺苷適配體組裝于金電極表面，適配體對目標物質具有特異性識別，當有目標存在時，DNA構型發(fā)生變化，切刻剪切酶能夠對形成的雙鏈DNA進行識別剪切，剪切后DNA雙鏈分為兩部分，較短部分留在電極表面，因此電極表面電子轉移速率增大，電流值大，阻抗減小。實驗利用電化學阻抗圖譜(EIS)、差分脈沖伏安法(DPV)考察了DNA組裝時間和目標作用時間對該傳感器的影響。電化學測試在5 mM[Fe(

5、CN)6]3-/4-溶液中進行。在1 nM-10μM范圍內，電流與三磷酸腺苷濃度的對數(shù)呈現(xiàn)良好的線性關系，檢測限為156 pM。
　　3.基于利用切刻內切酶進行目標循環(huán)的電化學方法識別銀離子
　　利用Ag+能與C-C堿基對進行選擇性結合，構建檢測Ag+電化學傳感器。以5'端標記巰基的發(fā)卡型DNA為捕獲探針，通過金硫鍵作用固定在金電極表面構成了電化學傳感器。由于Ag+能與C-C錯配堿基對特異性結合形成C-Ag+-C堿基對，加入