基于DNA修飾納米金和信號放大的生物傳感器的研究.pdf

1、近年來，特異DNA序列的檢測在臨床診斷、法醫(yī)鑒定、食品檢測、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，其檢測的方法與精度備受科研工作者關(guān)注，傳統(tǒng)的DNA序列檢測方法存在成本高、操作復(fù)雜等缺點(diǎn)。
　　長期定植于胃病患者胃粘膜組織中的幽門螺旋桿菌，能引起慢性胃炎、胃潰瘍甚至胃癌等疾病的發(fā)生，因此幽門螺旋桿菌快速準(zhǔn)確的檢測對胃部疾病的診治具有重要意義。隨著基因診斷學(xué)的發(fā)展，以及科學(xué)家們對幽門螺旋桿菌基因組研究的深入，對幽門螺旋桿菌的檢測變得更加簡單

2、、更加快速、更加準(zhǔn)確，對人體無創(chuàng)檢測的方法越來越受到人們的歡迎。在本實(shí)驗(yàn)組的研究基礎(chǔ)上，本研究設(shè)計(jì)了一種檢測幽門螺旋桿菌基因中特有的UreB序列的電化學(xué)DNA生物傳感器，將3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）自組裝而成的分子膜和DNA修飾的納米金顆粒運(yùn)用在傳感器的組裝過程中，金屬配合物作為化學(xué)指示劑，然后進(jìn)行電化學(xué)檢測。
　　本研究設(shè)計(jì)的傳感器中，兩次利用DNA修飾的納米金顆粒，對信號進(jìn)行雙重放大。主要過程：利用組裝在電極表面上A

3、PTES的氨基與組裝在納米金顆粒上捕獲探針 DNA（cpDNA）的磷酸基團(tuán)之間的靜電作用力，將cpDNA固定在電極上，然后與靶DNA（tDNA）進(jìn)行雜交反應(yīng)，最后tDNA另一端與修飾在納米金顆粒上的報(bào)告探針DNA（rpDNA）進(jìn)行雜交，形成夾心結(jié)構(gòu)，rpDNA和發(fā)卡DNA（hpDNA）共同修飾在納米金顆粒上。在對該傳感器的研究中，合成并使用了能特異性嵌入到雙鏈DNA中的電化學(xué)雜交指示劑五氨·3-（2–菲-9-甲基-乙烯基）吡啶合釕（Ⅱ）

4、（簡稱[Ru(NH3)5L]2+），[Ru(NH3)5L]2+既可以嵌入在tDNA雜交后形成的雙鏈中，又可以嵌入在hpDNA的雙鏈中，嵌入完成后直接進(jìn)行電化學(xué)檢測，使用[Ru(NH3)5L]2+能夠有效降低檢測的背景電流。
　　掃描電子顯微鏡（TEM）圖像和紫外吸收峰表明，本研究中合成的納米金顆粒的粒徑大小為13±1nm。采用FAM熒光基團(tuán)修飾的捕獲探針（FAM-cpDNA），合成AuNPs-cpDNA復(fù)合物，研究表明每個納米金顆

5、粒上連接了231個cpDNA分子；另一種AuNPs-hpDNA-rpDNA復(fù)合物中，每個納米金顆粒上連接了147個hpDNA和29個rpDNA。在最優(yōu)條件下，tDNA的濃度在10-13M～10-16M時(shí)，利用差分脈沖伏安法（DPV）檢測得到的峰電流（Ip）與靶DNA濃度的對數(shù)呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系，其線性回歸方程:Ip（10-7A）=2.1626Lg（CtDNA(M)）+39.5352，回歸系數(shù)R2=0.9966，檢測極限是6×10-18