新型DNA電化學(xué)傳感器的研制及配合物指示劑的應(yīng)用研究.pdf

1、DNA電化學(xué)傳感器是一門(mén)新興的,涉及生物化學(xué)、電化學(xué)、醫(yī)學(xué)及電子學(xué)等領(lǐng)域的交叉學(xué)科,利用DNA分子間的特異性互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律發(fā)展起來(lái)的各種DNA生物傳感技術(shù),它提供了一種全新的基因檢測(cè)技術(shù),具有簡(jiǎn)單、可靠、價(jià)廉、靈敏和選擇性好等優(yōu)點(diǎn),并且與目前的DNA生物芯片技術(shù)兼容,在分子生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域具有很大的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。DNA電化學(xué)傳感器攜帶方便、操作簡(jiǎn)單,可以將分子水平的DNA檢測(cè)轉(zhuǎn)換成可以識(shí)別的電信號(hào)。因此,在疾病基因診斷、藥物

2、篩選等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。 利用自組裝單分子膜法,將人工合成的GAPDH特征片斷作為特異性探針固定在金電極表面,結(jié)合配合物指示劑Co(phen)_3~(2+)構(gòu)成DNA電化學(xué)傳感器。在DNA探針的固定過(guò)程中,探討了自組裝單分子膜的成膜條件,當(dāng)探針濃度為100ug/mL,4℃自組裝12小時(shí)對(duì)DNA探針的固定較為有利。在0.5mol/L KOH溶液中,考察了單鏈DNA修飾電極的伏安特性,以5mmol/L Fe(CN)_6~(3-

3、)/Fe(CN)_6~(4-)為氧化還原探針,考察了單鏈DNA修飾電極的電子傳遞性能。 利用制成的DNA電化學(xué)傳感器對(duì)溶液中標(biāo)準(zhǔn)濃度的互補(bǔ)DNA進(jìn)行定性和定量檢測(cè),并在此基礎(chǔ)上,將DNA傳感器用于PCR擴(kuò)增產(chǎn)品(226bp)的檢測(cè)。在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)互補(bǔ)DNA溶液的雜交檢測(cè)過(guò)程中,探討了雜交時(shí)間、雜交溫度、指示劑的選擇、吸附條件、再生次數(shù)、電化學(xué)掃描條件等對(duì)DNA傳感器雜交檢測(cè)的影響。 結(jié)果表明,Co(phen)_3~(2+)是一

4、種特異性較強(qiáng)的指示劑,能夠很好地嵌入到雙鏈DNA的螺旋結(jié)構(gòu)中,從而有效區(qū)分互補(bǔ)與非互補(bǔ)序列。當(dāng)吸附電壓為-0.3V,在5mM指示劑溶液中吸附30s,修飾電極響應(yīng)信號(hào)較好。在當(dāng)雜交時(shí)間為60min,雜交溫度為40℃,雜交底液中Na~+濃度為0.3mol/L時(shí),指示劑作用后的信號(hào)較好。結(jié)果表明,利用DNA電化學(xué)傳感器檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)DNA樣品,檢測(cè)下限能達(dá)到7.5×10~(-8)mol/L,在5～15(x10~(-8)mol.L~(-1))濃度范圍