基于功能型核酸的電化學(xué)生物傳感器研究.pdf

1、核酸適體,核酸酶和適體酶統(tǒng)稱為功能型核酸,其能力超越了傳統(tǒng)意義上核酸的遺傳作用。功能型核酸具有適用于生物傳感器的優(yōu)越性質(zhì),包括高度的穩(wěn)定性,低成本,易于合成與修飾等,一般認為能夠用于檢測任何分析物。因此,功能型核酸在生物傳感領(lǐng)域起著越來越重要的作用。本文開發(fā)了三種類型的功能型核酸電化學(xué)傳感器,首先研究了核酸適體傳感器,再進一步研究了DNA酶傳感器和適體酶傳感器,具體內(nèi)容如下:
　　 在本文第二章,報道了一種基于目標物誘導(dǎo)置換適體

2、的無標記電化學(xué)傳感器,用于以腺苷為分析物模型的目標物檢測。該傳感器使用金納米顆粒層修飾的金電極為傳感基底。腺苷適體可與捕獲探針雜交,在電極表面形成雙鏈復(fù)合物。腺苷加入后把適體置換下來,使其從電極表面解離,從而減少了適體/捕獲探針雙鏈的數(shù)量,同時使與核酸雙鏈結(jié)合的電化學(xué)活性指示劑亞甲基蘭從電極表面解吸。指示劑氧化還原電流的大小能夠反映被分析物的濃度。該傳感器具有高度的靈敏性和選擇性。
　　 在本文第三章,報道了一種基于鄰近DNA雜

3、交的電化學(xué)DNA酶傳感器用于檢測DNA。目標DNA的部分序列與識別探針雜交,形成一個穩(wěn)定的雜交體。雜交體一側(cè)目標DNA與識別探針其余序列鄰近,形成一個完整的10-23 DNA酶結(jié)構(gòu),能夠切斷發(fā)卡型底物序列中的RNA堿基位點,產(chǎn)生兩條單鏈DNA片段。其中一條標記有生物素,作為信號探針被電極表面的巰基探針捕獲,再與標記堿性磷酸酯酶的鏈霉親和素反應(yīng)。最后通過測量1-萘磷酸鹽經(jīng)過酶反應(yīng)后得到的1-萘酚的量,考察目標DNA的濃度。實驗結(jié)果表明該傳

4、感器對檢測幽門螺旋菌的片段互補序列具有高度的靈敏性,并能夠特異性區(qū)分錯配序列。
　　 在本文第四章,報道了一種基于適體酶的電化學(xué)傳感器用于檢測腺苷。通過在8-17 DNA酶序列的一段連接一條包含腺苷適體的核酸抑制鏈,來調(diào)節(jié)適體酶的活性。沒有腺苷時,DNA酶的部分序列與抑制鏈雜交,不能形成催化結(jié)構(gòu)。引入腺苷與適體結(jié)合后,抑制鏈從DNA酶序列解離,使DNA酶與發(fā)卡型底物雜交,在鉛離子存在下切斷RNA堿基位點,產(chǎn)生兩條單鏈DNA片段。