以苯并咪唑配合物及酶為指示劑的DNA電化學(xué)生物傳感器的研究.pdf

1、本論文合成了苯并咪唑類化合物及金屬配位物，用元素分析、紅外光譜、核磁以及X-射線衍射分析測(cè)定了化合物其中間體的晶體結(jié)構(gòu)。選擇具有電化學(xué)活性的金屬配合物Cu(bzim)(H2O)Cl2，利用電化學(xué)和光譜的方法研究了它與DNA的作用機(jī)理，確定了最佳反應(yīng)條件。運(yùn)用核酸雜交技術(shù)，用具有電化學(xué)活性的化合物作為指示劑制備了“夾心型”DNA生物傳感器和多壁碳納米管修飾的DNA生物傳感器，用于識(shí)別和測(cè)定互補(bǔ)的DNA片斷，提高了生物傳感器的檢測(cè)限和靈敏度

2、。通過在電極表面固定兩種不同酶修飾的DNA制備了“夾心型”雙酶修飾的DNA生物傳感器生物傳感器，同時(shí)了檢測(cè)兩種不同DNA序列。 本論文共分為六章： 第一章概述了苯并咪唑類化合物的性質(zhì)和應(yīng)用。綜述了苯并咪唑類化合物與DNA作用的研究方法、DNA生物傳感器的設(shè)計(jì)原理及分類，重點(diǎn)介紹了DNA電化學(xué)傳感器研究的現(xiàn)狀、應(yīng)用、優(yōu)缺點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)。 第二章以鄰苯二胺為原料，合成了2個(gè)苯并咪唑類化合物和1個(gè)苯并咪嘩配合物，用元素分

3、析、紅外光譜、核磁對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征。其中兩個(gè)中間產(chǎn)物培養(yǎng)出了單晶，并用X-射線衍射分析確定了其結(jié)構(gòu)。 第三章運(yùn)用循環(huán)伏安法及微分脈沖伏安法研究了Cu(bzim)(H2O)Cl2與鮭魚精DNA的相互作用，結(jié)果表明Cu(bzim)(H2O)Cl2通過嵌插作用與DNA結(jié)合。通過共價(jià)鍵合法，以Cu(bzim)(H2O)Cl2為指示劑制備了DNA生物傳感器，檢測(cè)了21-堿基DNA和27-堿基DNA的檢測(cè)線性范圍分別為3.51×10-7～2

4、.04x10-6mol·L-1和1.96×10-7～2.23×10-6mol·L-1，檢測(cè)限分別為9.52x10-8mol·L-1和5.81×10-8mol·L-1(S/N=3)。 第四章以Cu(bzim)(H2O)Cl2和[Co(phen)3(ClO4)3]作為雜交指示劑，用修飾了長(zhǎng)鏈捕獲探針DNA的玻碳電極靶DNA雜交得到“夾心型”生物傳感器。檢測(cè)了48-堿基DNA的檢測(cè)線性范圍為1.32×10-7～2.50～10-6mol

5、·L-1，檢測(cè)限為2.32×10-8mol·L-1(S/N=3)。對(duì)于“夾心型”方法，△I(與S2+S2'雜交和只與S2'雜交的修飾電極上Cu(bzim)(H2O)Cl2的信號(hào)差)是與DNA的濃度成線性的，線性范圍為2.63×10-8～2.52×10-6mol·L-1。夾心型檢測(cè)方法與非夾心型檢測(cè)方法相比，可以提高21-堿基HBV靶DNA的檢測(cè)限和線性范圍。 第五章以Cu(bzim)(H2O)Cl2作為雜交指示劑，制備了修飾了多

6、壁碳納米管的DNA生物傳感器，并檢測(cè)了線性范圍為3.94×10-9～1.56×10-6mol·L-1，檢測(cè)限為8.22×10-10mol·L-1。通過對(duì)裸玻碳電極、ssDNA/GCE、dsDNA/GCE在分別嵌合指示劑后微分脈沖伏安行為的比較，說明ssDNA/GCE有良好的選擇性。 第六章運(yùn)用循環(huán)伏安法及微分脈沖伏安法研究了酶促產(chǎn)物3-氨基酚噁嗪(AP)和苯酚在玻碳電極上的電化學(xué)行為。通過在玻碳電極上固定了氨基修飾的兩種不同捕獲

7、探針，分別與互補(bǔ)的靶DNA雜交，再與生物素-親和素-HRP和生物素-親和素-ALP修飾的互補(bǔ)DNA雜交，得到了一種新型的“夾心型”雙酶DNA電化學(xué)生物傳感器，可以同時(shí)檢測(cè)兩種不同的DNA。測(cè)定了“夾心型”雙酶DNA電化學(xué)傳感器檢測(cè)線性范圍和檢測(cè)限。靶T1檢測(cè)線性范圍分別為3.32×10-7～1.59x10-6mol·L-1和8.53×10-10～1.6×10-8mol·L-1，靶T2檢測(cè)線性范圍分別為2.7×10-7～1.3×10-6m