基于適配體構(gòu)象變化及核酸酶信號放大的抗生素電化學(xué)生物傳感器研究.pdf

1、抗生素在蛋、乳、肉等動物源性食品中的殘留主要來源于其在畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè)的濫用，當(dāng)人體長期攝入含有抗生素殘留的食物，在體內(nèi)累積一定量的抗生素殘留時，會對人體產(chǎn)生藥毒性，同時會導(dǎo)致抗藥性的產(chǎn)生，對人體健康構(gòu)成極大威脅?？股貧埩粢恢笔莿游镌葱允称分凶钪匾奈廴驹粗弧Ｒ虼?，當(dāng)前亟需一個高效、快速的檢測抗生素殘留的方法。由于核酸適配體對目標(biāo)靶分子的特異性和親和性，成為檢測方法中常用的工具。核酸酶具有穩(wěn)定、高效的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于各種分析方法中。

2、本文選擇卡那霉素作為目標(biāo)物模板，基于核酸適配體的構(gòu)象變化結(jié)合了核酸酶信號放大技術(shù)，我們構(gòu)建兩個檢測抗生素的電化學(xué)生物傳感器，均表現(xiàn)出很寬的線性范圍和較低的檢出限，并在實(shí)際樣品檢測中表現(xiàn)了很好的準(zhǔn)確性。
　　1、我們設(shè)計(jì)了基于核酸適配體構(gòu)象變化及λ外切酶和限制性核酸內(nèi)切酶輔助循環(huán)信號放大策略的電化學(xué)傳感器實(shí)現(xiàn)了對卡那霉素超靈敏、特異性地檢測。本實(shí)驗(yàn)均相中，巧妙設(shè)計(jì)的由目標(biāo)物的核酸適配體和引物鏈通過雜交形成的拱形探針，當(dāng)目標(biāo)物和適配體

3、進(jìn)行特異性結(jié)合，釋放的引物鏈打開5'端修飾磷酸基團(tuán)的發(fā)夾探針1(HAP1)，形成穩(wěn)定的雙鏈結(jié)構(gòu)，在λ外切酶作用下，引物鏈能循環(huán)利用，繼續(xù)打開下一個發(fā)夾探針1，產(chǎn)生大量的trigger鏈，能和修飾在電極表面上的發(fā)夾探針2(HAP2)的環(huán)狀部分進(jìn)行結(jié)合，在內(nèi)切酶的剪切作用下，trigger得到釋放和循環(huán)利用，繼續(xù)結(jié)合下一個發(fā)夾探針2，暴露出富含鳥嘌呤的序列，在血紅素和鉀離子的存在下，形成具有過氧化物酶作用的G四聯(lián)體/血紅素復(fù)合物，通過測量G

4、四聯(lián)體/血紅素復(fù)合物催化雙氧水產(chǎn)生的電流信號達(dá)到定量檢測卡那霉素的目的。通過兩次酶輔助循環(huán)，顯著地提高了反應(yīng)效率和傳感器的靈敏性，這種方法可以從1 pM到10nM的動態(tài)范圍定量檢測卡那霉素，最低檢出限是0.5pM。
　　2、第二個體系中，我們設(shè)計(jì)了基于核酸適配體構(gòu)象變化和外切酶Ⅲ輔助雙重循環(huán)信號放大策略的電化學(xué)生物傳感器來檢測卡那霉素。實(shí)驗(yàn)中，電極表面上Helper能打開修飾了在5'端標(biāo)記了亞甲基藍(lán)的發(fā)夾探針2（HAP2）形成雙鏈

5、結(jié)構(gòu)，使亞甲基藍(lán)遠(yuǎn)離電極表面。均相中，在拱形探針遇到目標(biāo)物時，目標(biāo)物和適配體特異性結(jié)合，引起自身構(gòu)象變化和引物鏈的釋放，引物鏈能和發(fā)夾探針1(HAP1)結(jié)合，在外切酶Ⅲ作用下，引物鏈能循環(huán)利用，繼續(xù)打開下一個發(fā)夾探針1，產(chǎn)生的trigger能置換下Helper，發(fā)夾探針2自身折疊呈“關(guān)閉”狀態(tài)，使得亞甲基藍(lán)靠近電極表面，通過測量增強(qiáng)的電流強(qiáng)度來定量的檢測卡那霉素。這種方法可以從1 pM到10 nM的動態(tài)范圍定量檢測卡那霉素，最低檢出限是