量子点双标记的Fe3O4 Au磁性纳米DNA电致发光型传感器.pdf

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1、第40卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第6期2012年6月ChineseJournalofAnalyticalChemistry841～846DOI：10．3724／SP．J．1096．2012．20063量子点双标记的Fe3o4@Au磁性纳米DNA电致发光型传感器海洪杨峰李建平(桂林理工大学化学与生物工程学院，桂林541004)摘要合成了FeO@Au磁性纳米粒子，并根据单链寡聚核苷酸(SS—DNA)杂交原理，利用量子点电化学发光，构建了DNA电化学传感器。在磁控玻碳电极(MCGCE)表面，将5'-SHssDNA捕获探针自组装在Fe，O@Au磁性纳

2、米粒子上，然后与目标DNA互补的一端杂交形成dsDNA，再与双标记了量子点的5'-NH2一ssDNA-NH2—3信号探针杂交形成三明治杂交的DNA。应用循环伏安法对DNA的固定与杂交进行了表征。目标DNA浓度在1．0X10～1．OX10mol／L范围与其响应的ECL信号呈线性关系，检出限为1．8×lf”mol／L。由于采用量子点双标记法，检测的灵敏度显著提高。关键词磁性纳米粒子；电化学发光；DNA传感器；量子点；CdTe1引言近年来，高灵敏度和高选择性的DNA传感器备受关注，特别是在与基因分析相关的医学检验、食品安全等领域】。电化学生物传感器因其方法简便、灵敏

3、度高、仪器简单和选择性好等优点口～而倍受青睐。为了提高电化学传感器检测的灵敏度，在敏感膜中添加了各种纳米粒子，以提高DNA探针的固定数量和DNA的识别能力]。磁性纳米粒子(MNPs)具有强磁性，高比表面积和高分离效率，同时可以方便地实现电极更新，为DNA检测提供了一种有效工具。利用磁分离结合电化学分析法测定DNA已有报道。电化学发光法兼有电化学分析法和化学发光法的双重优点，可控性好、高灵敏度、选择性好、动态范围宽、抗干扰能力强、受外部环境干扰小、无放射性等，已在生物分析中得到广泛应用，用于DNA检测也有报道[1”。这些方法中采用了发光试剂Ru(bpy)32+、

4、鲁米诺等。钌化合物试剂价格昂贵；鲁米诺仅在碱性环境下氧化H：O：发光，限制了其广泛应用。量子点(Quantumdot)是一种新兴的纳米材料。量子点的发射光谱可以通过改变量子点的尺寸来控制，在ECL中具有氧化电位低，分析物广泛等优点[】。但量子点作为电化学发光标记物的DNA传感器分析鲜有报道，利用量子点双标记的磁性纳米粒子DNA电致发光型传感器未见报道。本研究利用CdTe量子点作为电化学发光标记物，对探针DNA进行双修饰，结合核壳型Fe，0@Au纳米粒子的高效分离富集特性，建立了一种高灵敏检测DNA的电化学发光分析方法。该DNA传感器制作简单，使用方便，灵敏度高

5、，易更新，具有很好的发展前景。将ECL的高灵敏度与DNA杂交反应的高选择性结合进行DNA测定，在癌症的早期诊断、基因序列分析、环境污染物检测及生物反恐等方面具有极好的应用前景。2实验部分2．1仪器与试剂MPI-E型电致化学发光分析系统(西安瑞迈分析仪器有限公司)；三电极系统：工作电极为自制的磁控玻碳电极，参比电极为Ag／AgC1饱和KC1电极，铂丝为对电极；Bransonic200超声清洗仪(德国Bran—sonUltraschall公司)；pHS一2C型精密酸度计(上海雷磁精密仪器有限公司。超声清洗机；数显恒温磁力搅拌器；电热真空干燥箱；紫外线灭菌灯；立式电

6、热压力蒸汽灭菌器。RF一5301PC荧光光度计(日本岛2012-01—18收稿；2012—03—30接受本文系国家自然科学基金(No．21165007)资助E-mail：likianping@263．net842分析化学第4O卷津公司)，TU_1901双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司)。氯化镉(CdC12-2·5HO)；碲粉(Te)；硼氢化钠(NaBH)；巯基乙酸(TGA)；巯基己醇(MCH)；N一羟基琥珀酰亚胺(NHS)；L一半胱氨酸(L—cysteine)；l_乙基一3—3一二甲基氨丙基碳化二亚胺(EDC)；NaOH，Na2HPO4·12

7、H2O，H3BO3，Na2B4O7·10H2O(分析纯)；Nail2PO4·2H20(含量>99％)；KC1，K2s2O8(优级纯)；其它试剂均为分析纯，除注明外，溶液均用二次蒸馏水配制。不同序列的DNA购于上海生工生物工程公司：捕获探针Captureprobe(DNA1)：SH一5C6一AGTCACTTAAAT一3；信号探针Reporterprobe(DNA3)：GGCCAGATCGCG-C6—3r-NH2；双标记信号探针Reporterprobe(DNA3)：NH2—5'-C6一GGCCAGATCGCG-C6-3NH2；目标链TargetDNA(DNA2)

8、：3TCAGTGAATTTAGTGAC