基于免標(biāo)記DNA構(gòu)建檢測(cè)羥基自由基、三磷酸腺苷和銀離子的電化學(xué)生物傳感器.pdf

1、電化學(xué)生物傳感器是利用某些生物活性物質(zhì)具有選擇性識(shí)別待測(cè)化學(xué)物質(zhì)的能力構(gòu)建的傳感器。近年來(lái)，許多免標(biāo)記的傳感器得到了廣泛的關(guān)注和研究，DNA電化學(xué)生物傳感器就是其中一種。已有報(bào)道的DNA電化學(xué)生物傳感器在疾病診斷、基因測(cè)序、食品安全、環(huán)境保護(hù)、法醫(yī)鑒定和金屬離子檢測(cè)等領(lǐng)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(xué)阻抗技術(shù)，構(gòu)建了三種電化學(xué)生物傳感器，用以檢測(cè)羥基自由基、三磷酸腺苷和銀離子。
　　1.利用F

2、enton反應(yīng)誘導(dǎo)氧化損傷DNA免標(biāo)記檢測(cè)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(cè)方法，建立了一種高靈敏、免標(biāo)記的電化學(xué)生物傳感器。該傳感器是由5'端標(biāo)記巰基的單鏈DNA構(gòu)成，采用巰基己醇封閉電極表面的非特異性結(jié)合位點(diǎn)。利用交流阻抗法研究了電極制備和目標(biāo)物檢測(cè)的變化過(guò)程。由于DNA磷酸骨架帶有負(fù)電荷，對(duì)于帶正電荷的[Ru(NH3)6]3+有較強(qiáng)的吸附作用，所以本實(shí)驗(yàn)采用[Ru(NH3)6]3+作

3、為電化學(xué)信號(hào)。Fenton反應(yīng)產(chǎn)生的羥基自由基能夠誘導(dǎo)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(xué)信號(hào)變小。利用此方法，可以檢測(cè)Fenton反應(yīng)產(chǎn)生的羥基自由基。結(jié)果表明，電流減少量與羥基自由基濃度呈良好的線性關(guān)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(gòu)建靈敏檢測(cè)三

4、磷酸腺苷的免標(biāo)記生物傳感器
　　通過(guò)Au-S鍵將三磷酸腺苷適配體組裝于金電極表面，適配體對(duì)目標(biāo)物質(zhì)具有特異性識(shí)別，當(dāng)有目標(biāo)存在時(shí)，DNA構(gòu)型發(fā)生變化，切刻剪切酶能夠?qū)π纬傻碾p鏈DNA進(jìn)行識(shí)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(zhuǎn)移速率增大，電流值大，阻抗減小。實(shí)驗(yàn)利用電化學(xué)阻抗圖譜(EIS)、差分脈沖伏安法(DPV)考察了DNA組裝時(shí)間和目標(biāo)作用時(shí)間對(duì)該傳感器的影響。電化學(xué)測(cè)試在5 mM[Fe(

5、CN)6]3-/4-溶液中進(jìn)行。在1 nM-10μM范圍內(nèi)，電流與三磷酸腺苷濃度的對(duì)數(shù)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，檢測(cè)限為156 pM。
　　3.基于利用切刻內(nèi)切酶進(jìn)行目標(biāo)循環(huán)的電化學(xué)方法識(shí)別銀離子
　　利用Ag+能與C-C堿基對(duì)進(jìn)行選擇性結(jié)合，構(gòu)建檢測(cè)Ag+電化學(xué)傳感器。以5'端標(biāo)記巰基的發(fā)卡型DNA為捕獲探針，通過(guò)金硫鍵作用固定在金電極表面構(gòu)成了電化學(xué)傳感器。由于Ag+能與C-C錯(cuò)配堿基對(duì)特異性結(jié)合形成C-Ag+-C堿基對(duì)，加入