基于信號放大技術(shù)的高靈敏電化學(xué)DNA和免疫傳感器的研究.pdf

1、電化學(xué)生物傳感技術(shù)擁有靈敏度高、設(shè)備簡單、價格低廉，響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、食品和醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用吸引了研究者們越來越多的關(guān)注。如何利用電化學(xué)生物傳感技術(shù)快速、靈敏地檢測疾病標(biāo)志物以及環(huán)境中的重金屬離子，是當(dāng)前醫(yī)學(xué)和環(huán)境科學(xué)極具吸引力且富有挑戰(zhàn)的熱門研究課題之一。本論文結(jié)合信號放大技術(shù)，發(fā)展了一些新的電化學(xué)生物傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對金屬離子、核酸和蛋白質(zhì)的高靈敏檢測，具體的研究內(nèi)容如下:
　　 1.基于酶催化目標(biāo)物循

2、環(huán)的雙重信號放大高靈敏電化學(xué)檢測尿路病原體的研究
　　 本文報道了一種超靈敏電化學(xué)檢測尿路病原體特定DNA序列目標(biāo)物的方法。該傳感器由兩個信號放大過程組成，包括酶催化目標(biāo)物循環(huán)的放大方法和層層組裝(LBL)量子點(diǎn)做標(biāo)記物改善靈敏度的方法?；诿复呋繕?biāo)DNA的循環(huán)過程使得每一個目標(biāo)DNA序列可以重復(fù)利用，從而直接放大分析信號。此外，以層層組裝量子點(diǎn)做標(biāo)記物能夠進(jìn)一步增強(qiáng)該傳感器的靈敏度。這兩種放大技術(shù)的結(jié)合，可以使本傳感器能夠檢

3、測低至5 fmol/L的目標(biāo)DNA。同時該傳感器能夠很好地區(qū)分單堿基錯配DNA序列。較之于其他依靠特定序列來進(jìn)行識別的酶類來說，核酸外切酶Ⅲ無特定識別序列的內(nèi)在優(yōu)勢，可以使得該方案的雙重信號放大策略能夠?yàn)闄z測超低水平濃度的其他類型的目標(biāo)DNA提供一個萬能的平臺。
　　 2.基于血糖儀即時早期診斷癌癥的研究
　　 商業(yè)化血糖儀是目前最成功的即時檢測生物傳感器。然而，血糖儀卻只能檢測葡萄糖，對其他的物質(zhì)無任何響應(yīng)。用血糖儀來

4、檢測不同類型的目標(biāo)物無疑會拓寬其即時檢測的應(yīng)用范圍。在這里，我們報道一種用多蔗糖酶共軛的磁珠做標(biāo)記物，以血糖儀做信號輸出工具來實(shí)現(xiàn)癌癥早期即時診斷的方案。蔗糖酶能夠催化蔗糖水解為葡萄糖，使血糖儀能夠檢測非葡萄糖的目標(biāo)分析物。每一個抗體-抗原結(jié)合單元都包含著大量的蔗糖酶，這樣能夠顯著增大血糖儀的讀數(shù)，從而靈敏檢測癌癥蛋白質(zhì)生物標(biāo)記物。
　　 3.基于血糖儀和點(diǎn)擊化學(xué)高靈敏檢測Cu2+的研究
　　 本文報道了一個基于多蔗糖酶

5、共軛的磁珠做信號放大標(biāo)記物，血糖儀做信號輸出工具的靈敏檢測Cu2+的新方案。Cu2+被抗壞血酸鈉原位還原為cu+，繼而催化固定在一次性印刷玻碳電極上的炔基DNA和固載在蔗糖酶/磁珠共軛物上的疊氮基DNA發(fā)生點(diǎn)擊反應(yīng)。通過該點(diǎn)擊反應(yīng)，大量的蔗糖酶被捕獲到了電極上。繼而蔗糖酶催化蔗糖水解為血糖儀的檢測底物-葡萄糖，從而獲得信號輸出。這樣就構(gòu)建了一個間接檢測Cu2+的方案。通過應(yīng)用磁珠固載大量的蔗糖酶來增大信號，我們可以檢測出低至10 nmo