金-碳納米復合材料生物傳感器檢測多藥耐藥基因MDR1及其表達蛋白ABCB1的實驗研究.pdf

1、電化學生物傳感器作為一種新型化學傳感器，是利用生物分子探針對特定物質具有選擇性識別功能而構建的傳感器，其優(yōu)點是構型新穎、設計巧妙、用途多樣。近幾年來，納米材料由于其獨特的物理化學性質，如更高的比表面積，優(yōu)良的導電性、高效的催化性能及良好的生物相容性，被廣泛引入到電化學生物傳感器領域中，構建納米電化學生物傳感器，能夠顯著提高傳感器的靈敏度，選擇性及穩(wěn)定性。本文圍繞制備的納米金/石墨烯@碳納米管復合納米材料，構建了一種新型的電化學生物傳感器

2、，并將此納米復合材料用于多藥耐藥基因（MDR1）及其表達蛋白（ABCB1）的檢測，同時考察了傳感器的特異性、靈敏度以及穩(wěn)定性等性能。本研究分為兩個部分：
　　第一部分：通過“一步法”共同電化學還原制備了納米金/石墨烯@碳納米管復合物的納米材料。將制備的納米材料作為復合膜材料修飾于玻碳電極表面，并利用金-硫鍵的形成，使巰基修飾的特異性DNA序列MDR1基因固定在電極表面，構建了一種類似“三明治”結構的新型納米電化學DNA傳感器，并用

3、于多藥耐藥MDR1基因的檢測。實驗結果表明，所構建的新型納米電化學DNA傳感器能夠較好的識別雜交溶液中的完全互補、單堿基錯配和完全錯配序列。在最優(yōu)的雜交條件下，MDR1基因濃度的對數(shù)值與檢測響應信號在5.0×10-15～1.0×10-12 mol/L范圍內呈良好的線性關系，檢測限為3.2×10-16 mol/L。接著通過模擬樣品實驗對傳感器的抗干擾能力進行了考察，結果表明所構建的傳感器在血清中同樣能夠很好的區(qū)分完全互補、單堿基錯配和完全

4、錯配序列，并在5.0×10-15～1.0×10-12 mol/L范圍內依舊具有較好的線性關系，檢測限為6.3×10-16 mol/L。因此說明，所構建的新型納米電化學DNA傳感器具有特異性好、靈敏度高的優(yōu)點，且有良好的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性及抗干擾能力，實現(xiàn)了對MDR1基因的定性、定量檢測。
　　第二部分：通過標記蛋白質氨基的活化生物素（BNHS），將生物素連接到 MDR1基因表達產(chǎn)物ATP結合盒B亞家族成員1轉運蛋白（ABCB1蛋白）上

5、；利用“一步法”進行共同電化學還原并結合共價鍵法將納米金/石墨烯@碳納米管復合物修飾到玻碳電極表面，再利用蛋白質與金的相互作用將抗體固定到納米修飾電極表面，結合競爭免疫反應，構建了一種用于ABCB1蛋白檢測的電化學免疫傳感器。在最佳的實驗條件下，該傳感器的檢測信號與ABCB1蛋白濃度對數(shù)在0.5~100 ng/mL范圍內有良好的線性關系，檢測限達0.09 ng/mL。實驗結果表明，所構建的新型納米電化學免疫傳感器對ABCB1蛋白與其他腫