基于樹枝狀聚合物和納米金的DNA電化學生物傳感器的研究.pdf

1、隨著人類對基因診斷了解的不斷深入，對DNA序列進行快速、便捷、準確的檢測方法的研究越來越受到人們的重視。其中DNA電化學生物傳感器因其方法簡單，可靠，選擇性好，靈敏度高等顯著特點而備受人們關注。
　　 樹枝狀聚合物因其分子結構的高度對稱，可認為的設計分子大小、形狀、結構以及官能基團，并在分子水平上進行控制，高度化的對稱結構以及三維納米尺寸使這類化合物具有特殊的物理化學性質，在超分子化學，光化學與電化學，催化劑，生物醫(yī)學，納米材料

2、等領域得到廣泛的應用。在如今的研究中，作為DNA載體的PAMAM（聚酰胺胺）是被研究最多的樹枝狀大分子之一。將樹枝狀聚合與用于DNA生物傳感器的應用可以增加傳感器的穩(wěn)定性以及靈敏度。
　　 本論文利用一種樹枝狀聚合物--PAMAM，通過自組裝、化學鍵合等方法，對電極表面進行修飾，制備成DNA探針，運用核酸雜交技術，制備了DNA電化學傳感器。本文著重進行了三種類型的DNA電化學生物傳感器的研制和性質研究：
　　 1.研制了

3、一種新型的基于樹枝狀聚合物聚酰胺胺的DNA生物傳感器，利用樹枝狀聚合物的三維立體結構，以及納米金的球狀結構，增大了電極的比表面積，極大地增加了DNA探針的固載量，制成ssDNA/AuNPs/PAMAM/巰基丙酸/金電極，用循環(huán)伏安法和微分脈沖伏安法對電極進行了表征，用K3Fe（CN）6考察了電極制備的最佳條件，此DNA傳感器具有較高的靈敏度，對單雙鏈DNA區(qū)別明顯，可有效地識別但堿基錯配的互補DNA鏈。對目標DNA的線性監(jiān)測范圍為1.3

4、×10-9mol·L到6.5×10-11mol·L-1之間，檢測限為4.1×10-11mol·L-1。
　　 2.研制了一種新穎的，高靈敏的基于樹枝狀分子和納米金放大技術的DNA生物傳感器。在金電極上實現(xiàn)了PAMAM G4的共價自組裝，形成了三維穩(wěn)定膜，再利用親和素-生物素共價連接探針DNA，制成探針DNA修飾電極ssDNA-Biotin-Avidin/PAMAM/AuPAMAM G4的球形納米結構和表面具有的大量-NH2功能團

5、在固載探針DNA的數(shù)量和穩(wěn)定性方面比烷烴鏈形成的自組裝膜具有明顯的優(yōu)勢，用循環(huán)伏安法和電化學阻抗法對修飾電極進行了表征，用K3Fe（CN）6考察了ssDNA固定的最佳條件；用納米金識別單鏈DNA和六氨基釘組成了靈敏的電化學信號放大體系。因為在探針DNA固定和雜交信號表達步驟中均采用了放大技術，制備的電化學DNA傳感器具有較高的靈敏度，對單雙鏈DNA區(qū)別明顯，并可識別單堿基錯配互補鏈DNA。對目標DNA的線性檢測范圍為：2.7×10-11

6、至2.7×10-14mol·L-1，檢測限為1.4×10-14 mol L-1。該生物傳感器具有較高的靈敏度和良好的選擇性，由于構建傳感器的過程中所用試劑與生物大分子具有良好的生物相容性，因此該傳感器具有較好的應用價值。
　　 3.研制了一種新穎的，高靈敏的基于自組裝技術和納米會放大技術的DNA生物傳感器。在金電極上電鍍一層納米金，實現(xiàn)了對巰基苯胺（4-ATP）的自組裝，形成一層有序的單分子膜，然后再利用親和素-生物素共價連接探

7、針DNA，制成了探針DNA修飾電極ssDNA-Biotin-Avidin/4-ATP/Au/Au，納米金的球形結構能夠增加固載探針DNA的數(shù)量和電極的穩(wěn)定性。應用循環(huán)伏安法和電化學阻抗法對修飾電極進行了表征，用K3Fe（CN）6考察了ssDNA固定的最佳條件；用納米金識別單鏈DNA和六氨基釘組成了靈敏的電化學信號放大體系。因為在探針DNA固定和雜交信號表達步驟均采用了放大技術，制備的電化學DNA傳感器具有較高的靈敏度，對單雙鏈DNA具有