電化學(xué)DNA傳感器檢測有害物質(zhì)及其代謝產(chǎn)物對DNA的損傷作用.pdf

1、本文主要是制備新型電化學(xué)DNA傳感器，用于有害物質(zhì)及其代謝產(chǎn)物對DNA損傷的檢測。本文利用各種電化學(xué)分析方法及模擬人體環(huán)境構(gòu)建體外模型，同時檢測有害物質(zhì)及其代謝產(chǎn)物對DNA損傷的作用。該研究致力于發(fā)展新的體外DNA損傷檢測模式，拓展了電化學(xué)DNA生物傳感器的應(yīng)用范圍，使得電化學(xué)傳感器在臨床檢驗、環(huán)境檢測、醫(yī)學(xué)驗證等的應(yīng)用成為可能。
　　 文章中對DNA損傷的類型及其方式進行了介紹，回顧和概述了一些常見DNA損傷的檢測方法，綜述了

2、電化學(xué)DNA傳感器的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀。并對電化學(xué)DNA傳感器檢測DNA損傷的應(yīng)用前景做了展望。為了構(gòu)建功能化的DNA傳感器和建立DNA損傷體外監(jiān)測的新模式，我們開展了以下的工作:
　　 1.建立呋喃西林及其代謝產(chǎn)物硝基自由基對DNA的損傷的電化學(xué)檢測新方法。首先我們考察了呋喃西林隨pH值變化的電化學(xué)行為，發(fā)現(xiàn)pH值大于7時有硝基自由基還原峰產(chǎn)生，表明呋喃西林代謝過程中產(chǎn)生了中間產(chǎn)物硝基自由基。隨后研究了DNA與呋喃西林相互作用

3、的可能機制，實驗證明兩者存在靜電作用。此外我們利用DNA生物傳感器結(jié)合電化學(xué)探針鄰菲羅啉咕[Co(phen)32+]對呋喃西林導(dǎo)致的DNA損傷進行了直接和間接測定，發(fā)現(xiàn)呋喃西林及其代謝中間產(chǎn)物硝基自由基均對DNA有損傷作用，而且代謝過程中產(chǎn)生的自由基造成的DNA氧化損傷對人體健康的威害更大。原子力顯微鏡的結(jié)果進一步驗證了呋喃西林對DNA的損傷機制。最后利用構(gòu)建的DNA生物傳感器實現(xiàn)了呋喃西林的定量檢測，線性范圍和檢測限分別為2.50～3

4、7.5×10-6 mol L-1和0.8×10-6 mol L-1，并成功地用于實際樣品滴鼻液中呋喃西林的測定。
　　 2.構(gòu)建DNA/聚二苯胺磺酸鈉復(fù)合修飾電極，實現(xiàn)對兒茶酚的選擇性檢測并用于DNA損傷作用機制的研究。首先利用交流阻抗、循環(huán)伏安和原子力顯微鏡對修飾電極的構(gòu)建過程進行表征。據(jù)發(fā)現(xiàn)該電極能較好地分開對苯二酚和兒茶酚的氧化峰，并且顯著地增強了兒茶酚的電化學(xué)響應(yīng)，說明該電極可以高靈敏、高選擇地檢測兒茶酚。在優(yōu)化的實驗條

5、件下建立了兒茶酚的標準曲線，據(jù)發(fā)現(xiàn)線性范圍和檢測限分別為7.50～82.5×10-7 mol L-1和6.48×10-7 mol L-1。該方法用于湖水樣中兒茶酚的檢測，結(jié)果令人滿意。此外本實驗還利用電化學(xué)探針鄰菲羅啉咕[Co(phen)33+]研究了兒茶酚及代謝產(chǎn)物羥基自由基對DNA的損傷作用機制。
　　 3.構(gòu)建DNA/氯化血紅素/Nafion-石墨烯修飾的玻碳電極，建立檢測苯并芘及其酶代謝產(chǎn)物對DNA的損傷作用的新方法。電

6、化學(xué)和原子力顯微鏡用于對修飾過程進行表征。修飾電極分別浸泡在苯并芘、雙氧水或苯并芘與雙氧水的混合溶液中，微分脈沖伏安對其研究，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過苯并芘溶液浸泡的電極沒有氧化峰出現(xiàn)，而經(jīng)過雙氧水和混合溶液浸泡的電極檢測到了DNA鳥嘌呤的氧化峰，且混合溶液浸泡的峰電流顯著增大，這表明氯化血紅素與雙氧水可以模擬細胞色素P450代謝苯并芘，并證明苯并芘本身對DNA基本沒有損傷作用，而其代謝產(chǎn)物對DNA有明顯的損傷。該生物傳感器提供了一種DNA損傷作用機制