新型電化學(xué)生物傳感器的研究.pdf

1、環(huán)境中的重金屬離子難以被微生物降解，可通過各種途徑進(jìn)入人體并在體內(nèi)長期積累，對身體造成傷害，嚴(yán)重的將會危及生命。此外，蛋白質(zhì)和核酸是生命體中最重要的兩類生物大分子，核酸堿基的突變是誘導(dǎo)許多遺傳病的原因，而各種蛋白質(zhì)在人體內(nèi)含量的變化直接反映了人體新陳代謝情況，已成為疾病診斷的主要依據(jù)。因此建立簡單、靈敏、高效的蛋白質(zhì)、核酸分析方法對臨床診斷、藥物篩選等醫(yī)學(xué)研究具有重要的意義。生物傳感器作為一種新的檢測手段，具有選擇性高、靈敏度高、穩(wěn)定性

2、強(qiáng)、成本低廉、能在復(fù)雜的體系中快速檢測等特點(diǎn)。其中電化學(xué)檢測方法因其靈敏度高、所需儀器簡單、檢測成本低、易于實(shí)現(xiàn)微型化等優(yōu)點(diǎn)，使得以電化學(xué)檢測為基礎(chǔ)的生物分析技術(shù)具有極其廣闊的應(yīng)用前景。因此，在本研究論文中，我們發(fā)展了以下幾種新型電化學(xué)檢測方法： (1)基于汞離子與雙鏈DNA中特定堿基對T-T在一定條件下相結(jié)合的原理，建立了一種高靈敏的電化學(xué)DNA傳感器，并實(shí)現(xiàn)了對汞離子的高靈敏檢測。實(shí)驗(yàn)考察與優(yōu)化了反應(yīng)溫度，鹽離子濃度，干擾離

3、子等對傳感器性能有顯著影響的分析條件，結(jié)果表明該傳感器的電流響應(yīng)與汞離子濃度對數(shù)在1.0nM～5.0μM濃度范圍內(nèi)成線性關(guān)系，檢測限可達(dá)1.0 nM。 (2)建立了一種基于缺口-連接反應(yīng)原理以及表面雜交技術(shù)的電化學(xué)基因分型方法，并實(shí)現(xiàn)了β-地中海貧血基因中-28位點(diǎn)SNP的檢測。在該方法中，兩條與目標(biāo)檢測鏈互補(bǔ)的引物探針與目標(biāo)DNA雜交后，形成了一個在突變位點(diǎn)處有一個單堿基缺口的雜交體，該雜交體在有與突變點(diǎn)堿基配對的堿基存在下，

4、能在聚合酶和連接酶的作用下發(fā)生缺口填充和連接，使兩條分離的引物探針連接起來。連接產(chǎn)物可通過分子內(nèi)雜交形成具有莖，環(huán)的發(fā)夾狀二級結(jié)構(gòu)。該發(fā)夾結(jié)構(gòu)產(chǎn)物能被固定在金電極表面的捕獲探針捕獲到電極表面，使得電活性標(biāo)記物二茂鐵被吸附到電極表面且能極大程度地靠近電極表面，從而產(chǎn)生氧化.還原電流，達(dá)到高靈敏、高選擇性基因分型的目的。 (3)建立了一種以微間距插指電極陣列(MGIDEA)為基礎(chǔ)電極，結(jié)合酶的生物催化銀沉積反應(yīng)來放大分析信號的高靈敏