双检测电流型适体传感器的的研究

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1、两南大学硕+学伊论文摘要双检测电流型适体传感器的研究无机化学专业硕士研究生钱孝清指导教师柴雅琴教授向云教授摘要适体是通过指数富集配体系统进化技术(SELEX)从单链寡核苷酸片段库筛选出来的单链寡核苷酸，它可以和氨基酸、蛋白质、无机离子或者药物等许多种目标分析物特异性结合，被广泛用于医学诊断、药物检测、生物传感器等方面。电化学适体传感器是一种把适体固定在电极上做为分子识别元件，然后根据适体和目标分析物结合前后电化学信号的变化，进而检测出目标分析物的含量。近些年，电化学适体传感器倍受关注，本文从以下几个方面开展具体工作：1．基于

2、适体／电化学编码纳米粒子灵敏的多检测蛋白质和小分子的适体传感器研究我们报道了一种利用适配体／量子点，基于回填法在同一传感器表面可同时检测蛋白质和生物小分子的新型检测方法，并用溶菌酶和三磷酸腺苷(ATP)做为目标分析物进行检测。首先加入目标分析物，诱导传感器表面的双链DNA解旋，释放其中的一条适体链，留下另一条互补链；接着回填上用于杂化的合成适体链，适体链上连有电化学性的编码量子点；然后用硝酸溶解量子点(PbS和CdS)，这两种量子点在不同的电势位置上有独特的电化学(EC)信号，根据峰的大小能定量检测出溶菌酶和ATP的含量。与

3、先前报道的多检测相比，这种方法主要有三个优点：(1)第一次用电化学编码的量子点同时测定分子量相差很大的生物分子(溶菌酶，14．3KDa&ATP，507．2Da)：(2)检测溶菌酶和ATP普通的“信号降低”型检测方法是目标物诱导置换或者相应的适体链发生构象变化，与之相比，我们这种“信号增加”的多检测方法，大大提高了灵敏度：(3)做标记的量子点里含有大量的金属离子，在伏安法检测中有高灵敏性，这样就能检测出低浓度目标物。综合以上优点，此方法能灵敏地同时检测大小不同的生物分子。．2．一次性无试剂运行分子逻辑门的多检测生物传感器研究我

4、们报道了一种无试剂、多检测、高灵敏的电流型传感器，它能同时检测分子量相差很大的生物分子(蛋白质和小分子)。这种多检测传感器的主要原理是，在一次性的印刷碳电极(SPCE)上，目标分子结合标记有氧化还原探针(亚甲基蓝，MB和二茂铁，Fc)的适体链，l两南大学硕十学伊论文摘要使其从电极表面释放出来，然后用电化学方法检测表面剩余的氧化还原探针。而氧化还原探针亚甲基监和二茂铁的峰电流位置不同，从峰的大小能分别计算出两种目标检测物凝血酶和三磷酸腺苷(ATP)的含量。另一方面，拓展研究了分子逻辑门，它在分子计算和“自动调控”化学体系中有重

5、要作用。我们这种新的多检测传感方法，分别通过目标检测物凝血酶和ATP输入信号，氧化还原探针被抑制的电流密度输出信号，来表示‘'AND”型分子逻辑门。另外因为适体具有高选择性、稳定性、和通用的目标分析物(蛋白质、药物、氨基酸等等)结合能力强、使用寿命比抗体长等显著优点，它在生物分子检测中被用做识别元素。而且SPCE是构建电化学生物传感器很好的材料，因为它用完即可丢、容易批量生产、成本低，并且用电化学方法识别分子时快速、灵敏、小型化。结合电化学传导、SPCEs、不同电化学探针标记的适体这些优点，构建了一种能同时进行多检测的传感器

6、，并且设计运行分子逻辑门。3．一次性无试剂的电化学基因传感器运用于多检测和分子逻辑门的研究我们报道了一种无试剂、一次性、灵敏的、能在同一位点同时检测多种目标物的基因传感器，它能同时分别检测来自鼠伤寒沙门氏杆菌病原体(gyrB基因)和直肠肿瘤(K．ras基因)的基因生物标记物。这种多检测基因传感器的原理是，在一次性的印刷碳电极(SPCE)上，分别固定上用两种不同氧化还原探针(亚甲基蓝：MB，二茂铁；Fc)标记的DNA链，它们在电极表面形成一个环型的发夹结构，使得氧化还原探针靠近电极表面，当加入的目标DNA链与之杂交形成双链直立

7、起来时，氧化还原探针远离电极表面，它们的电流强度发生变化。氧化还原探针MB和Fc的峰电流位置不一样(MB：一0．28V和Fc：+o．25V)，它们峰电流的大小变化能分别反映出两种目标序列的浓度。此外，分子逻辑门的研究越来越热门，因为它在计算和“自动调控”化学体系中有重要作用。迄今为止，大多数分子逻辑门是光学信号输出，但是它有局限性，因为没有运用分子技术，光输出有复杂的分界面。然而我们这种多检测DNA的传感器也可以用来表示‘'AND”型分子逻辑门，gyrB和K．娜基因作为输入，对应的各种氧化还原探针的峰电流值的变化作为电子输出

8、。关键词：多检测纳米材料电化学适体传感器Il两南人学硕+学伊论文ABSTRACTStudyonamperometricandmultiplexedaptasensorInorganicChemistryMasterPostgraduate：XiaoqingQianSupervisor：Pr