DNA電化學生物傳感器的構建及抗氧化活性研究.pdf

1、DNA(脫氧核糖核酸),是遺傳信息的載體。在生物體的整個生長過程中,易受到各種因素(物理、化學、生物等)的影響而損傷,影響 DNA的復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯,導致基因突變、癌癥的發(fā)生。因此,研究 DNA在生物膜內(nèi)的電化學行為、DNA損傷及抗氧化劑對 DNA損傷的抑制作用對于了解生命體活動的基本過程、人體疾病的控制及預防具有十分重要的意義。
　　本文通過滴涂法、電化學聚合等方法分別在玻碳電極(GCE)表面構建了酸溶性殼聚糖(CS)/ds-D

2、NA/血紅蛋白(Hb)/多壁碳納米管(MWCNTs)復合膜和 CS/ds-DNA/銀摻雜聚 L-谷氨酸(Ag-PGL)復合膜,并利用兩種復合膜研究了ds-DNA的電化學行為、ds-DNA損傷及抗壞血酸(AA)和橙汁飲料的抗氧化活性,建立了用于抗氧化活性研究的ds-DNA電化學生物傳感器。結(jié)果如下:
　　1.采用滴涂法在 GCE上構建了CS/ds-DNA/Hb/MWCNTs復合膜,并分別采用方波伏安法(SWV)和循環(huán)伏安法(CV)對

3、復合膜內(nèi) ds-DNA的直接電化學行為進行了檢測。試驗結(jié)果顯示在 pH=5.8的磷酸鹽緩沖液(PBS)中,ds-DNA在膜內(nèi)有一明顯的氧化峰,該氧化峰電流的大小與 ds-DNA的用量在1.0~5.0μg范圍內(nèi)呈良好的線性關系,檢出限(S/N=3)為0.5μg,可用于 ds-DNA的微量分析。試驗探討了pH值對 ds-DNA電化學行為的影響,發(fā)現(xiàn)ds-DNA在復合膜內(nèi)的電極反應過程是一個質(zhì)子參與的過程。
　　2.利用復合膜 CS/d

4、s-DNA/Hb/MWCNTs內(nèi)的MWCNTs在陰極處理過程可產(chǎn)生 H2O2以及 Hb對 H2O2的代謝過程中產(chǎn)生自由基損傷膜內(nèi)的ds-DNA,研究了膜內(nèi) ds-DNA的氧化損傷以及 AA對 ds-DNA損傷的抑制作用,構建了用于 AA抗氧化活性研究的ds-DNA電化學生物傳感器。采用 CV法和電化學交流阻抗譜(EIS)法對 ds-DNA損傷及 AA的抗氧化能力進行了測定。結(jié)果表明:AA能有效的清除膜內(nèi)產(chǎn)生的羥基自由基(·OH),抑制d

5、s-DNA的損傷。試驗考察了MWCNTs和 Hb的用量比、底液 pH值及損傷時間對 ds-DNA損傷的影響。利用紫外可見分光光度法(UV-vis)對電化學方法結(jié)論進行了驗證,結(jié)果一致。
　　3.通過 CV法將 Ag+與 L-谷氨酸單體共聚合在 GCE表面,然后通過靜電吸附依次將CS/ds-DNA固定在 Ag-PGL復合膜上,構建了用于研究 ds-DNA損傷及 AA和橙汁飲料抗氧化活性的CS/ds-DNA/Ag-PGL復合膜。將電極

6、 CS/ds-DNA/Ag-PGL/GCE插入 Fenton溶液(Fe2+/H2O2)中,Fenton反應生成·OH,攻擊膜內(nèi)的ds-DNA,并引起 ds-DNA損傷。分別采用線性掃描伏安法(LSV)和 EIS法對 ds-DNA損傷及 AA和果粒橙的抗氧化能力進行了研究。考察了Fenton溶液中 Fe2+與 H2O2的濃度比、Fenton溶液的pH值及損傷時間對 ds-DNA損傷的影響。利用 UV-vis法進行了同樣的研究,結(jié)果與電化學