新型電化學生物傳感器的研究.pdf

1、環(huán)境中的重金屬離子難以被微生物降解，可通過各種途徑進入人體并在體內長期積累，對身體造成傷害，嚴重的將會危及生命。此外，蛋白質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許多遺傳病的原因，而各種蛋白質在人體內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。因此建立簡單、靈敏、高效的蛋白質、核酸分析方法對臨床診斷、藥物篩選等醫(yī)學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、成本低廉、能在復雜的體系中快速檢測等特點。其中電化學檢測方法因其靈敏度高、所需儀器簡單、檢測成本低、易于實現(xiàn)微型化等優(yōu)點，使得以電化學檢測為基礎的生物分析技術具有極其廣闊的應用前景。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在一定條件下相結合的原理，建立了一種高靈敏的電化學DNA傳感器，并實現(xiàn)了對汞離子的高靈敏檢測。實驗考察與優(yōu)化了反應溫度，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，結果表明該傳感器的電流響應與汞離子濃度對數在1.0nM～5.0μM濃度范圍內成線性關系，檢測限可達1.0 nM。 (2)建立了一種基于缺口-連接反應原理以及表面雜交技術的電化學基因分型方法，并實現(xiàn)了β-地中海貧血基因中-28位點SNP的檢測。在該方法中，兩條與目標檢測鏈互補的引物探針與目標DNA雜交后，形成了一個在突變位點處有一個單堿基缺口的雜交體，該雜交體在有與突變點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。連接產物可通過分子內雜交形成具有莖，環(huán)的發(fā)夾狀二級結構。該發(fā)夾結構產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，從而產生氧化.還原電流，達到高靈敏、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)為基礎電極，結合酶的生物催化銀沉積反應來放大分析信號的高靈敏