电化学dna生物传感器的制备及应用

《电化学dna生物传感器的制备及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电化学DNA生物传感器的制备及应用海南大学材料与化工学院海口570228摘要：电化学DNA传感器•有选择性好、灵敏度高、消耗低及简便易用等优点，能够对特征DNA序列进行快速准确的测定，因此电化学DNA传感器在食品安全检测、医学诊断和环境监测等领域都有广阔的应用前景。Duetothehighsensitivity,goodselectivityandlowcostforthedetectionofspecificsingle-strandedDNA（ssDNA）sequencesatlowconcentration，electrochemi

2、calDNAbiosensorcanbeusedinmanyfieldsincludingmedicaldiagnosis,biologicalengineering,environmentalprotectionandsoon.1电化学DNA生物传感器简介脱氧核糖核酸（DNA）是染色体的主要组成部分，也是遗传信息的载体，具有储存和传递信息的能力。电化学DNA传感器兵有检测快速、制作简单、灵敏度高以及选择性好等特点，已被广泛应用于医学诊断、法医鉴定、环境监测及食品安全检验等领域［1］。DNA电化学生物传感器的工作原理是将DNA探针作为敏感

3、元件固定在固体玻碳电极表面，加入具有电活性的物质（如亚甲基蓝MB）作为杂交指示剂，通过检测修饰电极在待测溶液中电化学信号强弱的变化，以确定靶DNA序列的排列；或者将待测基因片段固定在电极表面，然后与溶液中的已标定杂交指示剂的DNA探针进行杂交，来检测待测基因序列。根据指示剂的电化学信号与目标序列浓度之间的线性关系，可以对特定DNA序列进行定量检测［2］。2电化学DNA牛.物传感器的制备电化学DNA传感器制备毡括以下四个过程［3］:DNA探针的固定，即要将单链DNA固定到电极表面，形成DNA探针修饰电极。杂交过程，将DNA探针电极放入与之互

4、补的DNA溶液中，两者在电极表面杂交形成双链DNA。杂交的指示，也就是如何将杂交信号转化为可测定的电化学信号。电化学信号的检测，一般将电流、电压或电导作为检测信号。探针DNA需满足以下条件：碱基个数一般为18〜50个，过长会导致杂交吋间较长、杂交效率降低，而过短则缺少杂交的特异性。G，C碱基的组成比例最好在40%〜60%之间，在此范围之外，非特异性杂交将增加。在探针序列内不存在碱基互补区，否则会导致“发卡”，影响杂交效率。避免在探针序列中出现一个碱基连续多于4次重复。为了确保传感器的灵敏度和重现性，在制备传感器的过程中探针序列在电极表面的

5、固定起着至关重要的作用，其效果直接影响DNA生物传感器的性能。用电化学的手段可以从两个方面对DNA进行检测：一是DNA分子本身含冇的碱基具冇电化学活性；二是DNA两条单链间通过碱基互补配对结合后能引起DNA本身或是相应电化学指示剂信号的改变达到DNA检测的B的。常用的电化学方法有循环伏安法、交流阻抗谱、差分脉冲伏安法、计时电位法、线扫伏安法等[4-8]。3电化学DNA生物传感器的应用电化学DNA传感器己被广泛用于环境检测、药物检测、食品检测、临床疾病的诊断以及新药开发等众多领域，能够根据不同生物具冇不同的基因序列实现对细菌、真菌、病毒等微

6、生物的快速检测，己成为新一代基因检测的重要工具。为了满足更多领域的需求，电化学DNA生物传感器需要在灵敏度、检测限、药品用量等多方面不断优化提高。参考文献：[1]ZhangS.，WrightG.,YangY.,Biosens.Bioelectron.，2000，15:273〜282.[2]XuC.,CaiH.，HeP.G.,et.al，Analyst,2001，126：62-65.[3】张爱春，周存.天津工业大学学报，2010,03：66-70.[4]LubinA.A.，HuntB.V.S.,WhiteR.J.,et.al,Anal.Ch

7、em.，2009,81：2150-2158.[4]MillanK.M.,SaraulloA.,MikkelsenS.R.,Anal.Chem,1994,66：2943-2948.[5]ZhangD.,ChenY.,ChenH.Y.,et.al,Anal.Bioanal.Chem.,2004,379：1025-1030.[6]WangJ.,PalecekE.，NielsenP.E.,et.ahJ.Am.Chem.Soc.，1996,118：7667-7670.[7]LeeT.M.,LiL.L.,HsingI.M.,Langmuir,2003

8、,19：4338-4343.基金项目：国家自然科学基金(21404028)通讯作者：杜杰(1980-),男，博士，副教授，研究方向：DNA生物传感器。