自組裝膜法制備DNA電化學(xué)生物傳感器及納米粒子在其中的應(yīng)用.pdf

1、本論文主要采用自組裝膜法固定DNA，并結(jié)合納米材料的應(yīng)用以制備DNA電化學(xué)生物傳感器，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)基因植物外源草丁膦乙酰轉(zhuǎn)移酶基因片段的靈敏檢測。主要包括以下內(nèi)容： 1、將兩端分別為氨基和巰基的對-巰基苯胺(p-aminothiophenol，PATP)自組裝在金電極表面，形成有序單分子層。將納米SiO2電沉積在對巰基苯胺自組裝膜上，利用SiO2與DNA分子間磷氧鍵的形成而實現(xiàn)DNA的固定。以DNA探針與互補單鏈DNA雜交前后交流阻

2、抗譜電阻的增加值作為檢測信號，可以高靈敏度地測定目標(biāo)DNA。用此傳感器對轉(zhuǎn)基因植物草丁膦乙酰轉(zhuǎn)移酶基因(PAT基因)片段進(jìn)行了檢測。該DNA電化學(xué)生物傳感器具有良好的穩(wěn)定性和選擇性。1個堿基，2個堿基錯配的DNA序列分別只有互補序列的58.3％和21.1％的響應(yīng)。對互補序列的檢測限可達(dá)1.51×10-12mol/L。 2、制備對巰基苯胺PATP/Au電極。將巰基丙酸與納米金溶膠的混合溶液(Au-MPA)、聚二烯丙基二甲基氯化銨(

3、PDDA)交替修飾到PATP/Au上，制成納米金多層膜修飾電極。在該修飾電極上進(jìn)行DNA的固定和雜交，以電化學(xué)交流阻抗譜免指示劑法對轉(zhuǎn)基因植物草丁膦乙酰轉(zhuǎn)移酶基因(PAT基因)序列進(jìn)行了檢測。結(jié)果表明，該DNA電化學(xué)生物傳感器具有很高的靈敏度。檢測PAT基因序列的線性范圍為1.0×10-11～1，0×10-6mol/L，檢測限可達(dá)2.3×10-12mol/L。 3、將末端羧基化的多壁碳納米管(MWNTs)、氧化錫納米粒子(SnO

4、2)以及天然陽離子聚合物殼聚糖(CHIT)結(jié)合，制得高靈敏度的DNA電化學(xué)生物傳感器。首先將一定量的MWNTs、SnO2納米粒子和CHIT的混合液滴涂在金電極(Au)表面制得MWNTs/SnO2/CHIT復(fù)合膜修飾電極，研究了該復(fù)合膜修飾電極的電化學(xué)特性。然后將ssDNA探針固定在MWNTs/SnO2/CHIT/Au電極上，與溶液中的目標(biāo)DNA雜交后，以電化學(xué)交流阻抗免指示劑法，實現(xiàn)了對目標(biāo)DNA序列的電化學(xué)測定。由于殼聚糖對DNA極好