離子液體和聚苯胺納米管修飾絲網印刷DNA生物傳感器的應用研究.pdf

1、本研究構建了摻雜導電油墨制作的絲網印刷電極，并將其用于對特定DNA片段和腫瘤細胞進行識別和測定，為許多疾病的臨床早期診斷提供基礎性研究。本文著重進行了三種類型的DNA傳感器的研制和性質研究：
　　 1.絲網印刷電極的構建。合成了形貌、尺寸和電導率適當?shù)木郾桨芳{米管，然后將室溫離子液體與所合成的聚苯胺納米管共同摻雜入導電油墨中，用于制造三電極絲網印刷DNA傳感器中的工作電極，再用殼聚糖膜加以覆蓋修飾電極。優(yōu)化了摻雜和修飾條件，在最

2、佳條件下所得的電極具有較低的表面阻抗和較高的電化學靈敏度。
　　 2.基于這個傳感器建立了一種基于酶放大的DNA夾心檢測的方法。將avidin修飾的辣根過氧化物酶（avidin-HRP）固定到雜交好的DNA上，通過HRP催化底物鄰氨基酚和雙氧水反應產生信號。在實驗選定的最佳條件下，得到了目標DNA的線性范圍為8×10-14-2x10-13M，檢測限為8.37x10-15M。另外，三堿基錯配序列和完全非互補序列的雜交情況同樣被檢測

3、。其中，三堿基錯配序列顯示有微弱的電化學信號而完全非互補序列則無信號檢出。這說明我們設計的DNA傳感器具有良好的選擇性。
　　 3.在以上工作的基礎上，我們改進了實驗方法，研究了另一種靈敏度更高的基于六氨基釕和金納米粒子放大信號的電化學方法法檢測DNA特定序列的生物傳感器。首先，將巰基修飾的捕獲DNA固定在納米金修飾的絲網印刷電極表面，之后分別與目標DNA和標記金納米粒子的3’位巰基修飾的檢測探針、探針雜交，形成了“夾心”式的D

4、NA雜交復合物。通過六氨基釕特異性吸附到納米金結合的單鏈DNA中，六氨基釕發(fā)生氧化還原反應產生信號通過計時電量法檢測信號進一步增強了檢測的靈敏度。結合以上兩種因素，該DNA傳感器可檢測到10-17的低濃度的目標DNA，并在三堿基錯配DNA的測定上顯示出良好的選擇性。同時，對實驗的最佳檢測條件進行了選擇。在最佳條件下進行檢測，得到了目標DNA的8×10-17M的檢測限，檢測的線性范圍為1.0×10-16 M到1.0×10-14M。

5、　　 4.我們又深入研究制作了一種可以檢測腫瘤細胞的傳感器。這種傳感器是以Ramos腫瘤細胞的適體識別以及DNA序列的循環(huán)復制替換為基礎構建的。這一檢測方案分兩步進行：首先，將適體序列DNA固定在磁珠上后與“信使序列”雜交，Ramos細胞與這一雜交復合體結合導致信使序列DNA釋放出來；將發(fā)卡序列固定在電極上，釋放出的信使序列與其“環(huán)”部分雜交，頸環(huán)部分被打開，再與金納米顆粒結合的引物DNA雜交形成雜交復合體，并在DNA復制酶、脫氧三磷

6、酸核苷酸混合物（dNTP）和鎂離了存在下引發(fā)以引物為起點的DNA聚合反應，反應過程中形成一條與發(fā)卡探針互補的新鏈，同時信使序列DNA被替換而釋放到溶液中，找到另一個發(fā)卡探針開始新的循環(huán)復制。引物序列上的納米金顆粒同時附有分子條碼序列，其上吸附有六氨基釘，通過計時電量法檢測六氨基釘?shù)难趸€原信號，進一步增強了檢測的靈敏度。結合以上兩種因素，該DNA傳感器可檢測到10-17的低濃度的目標DNA，也可以檢測1 ml溶液中含有100個細胞，并在