电化学DNA传感器中DNA的固定与杂交条件探讨

利用自组装单分子膜法,将人工合成的乙肝病毒单链DNA片断作为特异性探针固定在金电极表面,结合电活性指示剂Hoechst33258构成DNA电化学传感器。在乙肝特异性DNA探针的自组装固定过程中,探讨了自组装单分子膜的成膜条件,总结出在探针浓度为100mg/L,自组装固定时间为12h对DNA探针的固定较为有利。考察了单链DNA修饰电极的伏安特性和单链DNA修饰电极的电子传递性能。在对标准互补DNA溶液的杂交检测过程中,探讨了杂交时间、杂交温度、指示剂的作用时间等对DNA传感器检测的影响。当杂交时间为90min,杂交温度为25℃,杂交溶液中NaCl浓度为0.3mol/L时,指示剂的伏安信号较好。     

多壁碳纳米管-Nafion/纳米金构建阻抗传感器研究

利用多壁碳纳米管（ MWNT）—Nafion和纳米金（ GNPs）修饰金电极构建了一种简单、灵敏检测人端粒DNA的电化学阻抗传感器。首先将Nafion分散的MWNT滴涂于Au电极表面,再利用电化学沉积法将GNPs沉积到MWNT—Nafion修饰Au电极表面,以GNPs为载体固定人端粒探针DNA制备DNA传感器。在最优实验条件下,将传感器用于人端粒DNA的检测中,结果表明：目标人端粒DNA的线性范围为1.0×10－13～5.0×10－11mol/L,检出限（S/N＝3）为2.5×10－14mol/L。采用MWNT为基底沉积GNPs修饰电极检测的灵敏度显著提高。     

基于树状高分子的DNA电化学传感器对禽流感病毒的检测

将G4 PAMAM固定在玻碳电极表面,然后通过共价作用固定禽流感病毒探针ssDNA-1,以[Co(phen)3]3+为指示剂,采用示差脉冲伏安法和交流阻抗法对DNA电化学生物传感器进行了表征.结果发现,通过与双链dsDNA作用的[Co(phen)3]3+的峰电流信号的变化,可以识别和定量检测溶液中互补的禽流感病毒DNA片段.经过条件优化,该法测定DNA的浓度线性范围为1.3×10-9～6.5×10-8 mol/L,最低检测限为9.2×10-10 mol/L.     

压电基因传感器检测芽孢杆菌靶序列研究

在石英晶体微天平(QCM)上用生物素亲和素法和自组装法2种不同的方法固定寡核苷酸探针,构建压电基因传感器,对芽孢杆菌靶序列进行实时检测。结果表明:生物素亲和素法固定探针效果更好,靶序列浓度为0.05~0.5μmol/L时,有很好的线性关系,线性回归方程为Y=93.88X+10.88(R=0.989 0,N=6,P<0.001),非线性误差为±4.7%。该传感器特异性较好,能够识别错配3个碱基的序列。     

基于NaOH刻蚀玻碳电极的电化学传感器在检测膀胱癌DNA中的应用

制备了一种基于活化的玻碳电极的新型电化学DNA生物传感器,可用于膀胱癌DNA的检测.通过循环伏安法(CV)实现玻碳电极在NaOH溶液中的刻蚀,使电极表面负载大量官能团,为DNA提供连接位点,由Laviron方程计算得到玻碳电极表面的羧基浓度为 1.022×10-6 mol/cm2.亚甲基蓝(MB)作为电化学检测的杂交指示剂.采用原子力显微镜(AFM)对刻蚀后的电极进行了形貌表征.在最优杂交条件下,通过差分脉冲法(DPV)计算出最佳检测限为5.677×10-13 mol/L(n=5),适用目标 DNA浓度范围1×10-8 mol/L~1×10-12 mol/L.该传感器有望用于实际样品中膀胱癌DNA的快速检测.     

用于液相检测的双参数压电DNA传感器研究

采用自组装技术,利用亲和素-生物素系统将25-mer的生物素标记的DNA探针固定于石英谐振器金电极上,与双参数压电传感器相结合,研制成了用于液相检测的压电DNA传感器。该传感器稳定性较好,3h频移在5Hz以内;液体的体积在一定范围内对双参数传感器未见明显影响;用双参数方法制作的传感器特异性等性能较好,为实现检测的自动化和生物的动力学测定打下了基础。     

基于特殊形貌CdS纳米颗粒修饰的DNA传感器在DNA杂交信号检测中的应用

用水热法制备出具有特殊核桃状外表的纳米小球修饰在玻碳电极的表面,通过5′端巯基修饰的探针DNA共价结合在CdS层敏感层上形成共聚物,再与靶DNA杂交,利用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)研究修饰电极的电化学行为。修饰CdS纳米颗粒的电极检测得到的DNA杂交信号有明显的增强,峰电流强度值与靶DNA浓度值的负对数具有较好的线性关系,信号增强的最大值在靶DNA浓度为101μmol/L时得到。传感器灵敏度提高,检测下限可达1pmol/L以下。     

基于壳聚糖-纳米TiO2复合膜／CdSe固定血红蛋白的过氧化氢生物传感器的研究

以壳聚糖/nano-TiO2复合膜为基底固载量子点硒化镉(CdSe)和血红蛋白(Hb)制备过氧化氢生物传感器.用循环伏安法对修饰电极进行了表征,并用计时电流法对过氧化氢(H2O2)生物传感器的性能进行了研究.结果表明,在优化的实验条件下,该传感器的响应电流与其浓度在3.9×10-6～1.2×10-2mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.0×10-6mol/L.该传感器的米氏常数为1.65mmol/L,表明所固定的酶具有较高的生物活性.     

基于氧化石墨烯/金纳米粒子放大电信号的二茂铁标记型溶菌酶适体传感器

设计了一种简单的信号衰减型电化学溶菌酶适体传感器。以氧化石墨烯修饰的玻碳电极为基底（GO/GCE）,通过循环伏安法电沉积金纳米粒子在电极表面,得到AuNPs/GO/GCE。将3’端修饰巯基的单链DNA通过金硫键共价连接于电极上,而在与前者可部分杂交的适体探针链5’端标记上二茂铁甲酸。当目标物溶菌酶与适体探针链发生特异性结合,通过示差脉冲伏安法检测到二茂铁甲酸还原峰电流相应的改变,从而实现对溶菌酶的识别及定量检测。结果表明,该传感器对溶菌酶具有较好的选择性和灵敏度,对于溶菌酶的检测范围为1.08×10-11～1.08×10-8mol/L,检出限达到6.02×10-12mol/L。     

检测B型葡萄球菌肠毒素的Love波免疫传感器研究

报道了一种可用于检测B型葡萄球菌肠毒素(SEB)的Love模式声表面波压电免疫传感器。传感器本身由压电石英基片、叉指换能器和S iO2声波导层构成。通过APTES和戊二醛层交联蛋白A,实现抗体分子的定向固定,在Love波传感器的表面构建出抗体分子探针的传感界面。建立了基于网络分析仪的传感器测试系统,对抗体分子固定化过程以及10-6g/mL SEB的响应过程进行了实时监测,相位的偏移随时间表现出明显而规律性的改变,与戊二醛共价交联法进行了对比,并用原子力显微镜(AFM)对蛋白A法固定抗体以及捕获了SEB后的表面进行了成像表征。     

Sensitive PAT gene sequence detection by nano-SiO2/p-aminothiophenol self-assembled films DNA electrochemical biosensor based on impedance measurement

Nano-SiO₂/p-aminothiophenol (PATP) film was fabricated by self-assembly and electrodeposition methods. The immobilization and hybridization of DNA on the nano-SiO₂/PATP film were characterized by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). EIS was applied to label-free detection of the target DNA according to the increase of the electron transfer resistance (R_et) of the electrode surface after the hybridization of the probe DNA with the target DNA. This DNA electrochemical biosensor showed its own performance of simplicity, good stability, fine selectivity and high sensitivity, and was successfully applied to the detection of the PAT gene sequences by a label-free EIS method. The dynamic detection range was from 1.0 × 10⁻¹¹ to 1.0 × 10⁻⁶ mol/L 20-base sequence of the PAT gene, with the detection limit of 1.5 × 10⁻¹² mol/L. This DNA sensor has a good ability of recognizing single- or double-base mismatched DNA sequence with the complementary DNA sequence.     

基于三维多孔泡沫镍材料的乳糖传感器研究

提出了一种基于三维多孔泡沫镍的乳糖传感器,采用泡沫镍材料作为工作电极,铂电极作为对电极,在0.1 M的NaOH碱性环境中以循环伏安法(CV)和电流-时间曲线法(i-t)建立了乳糖定量检测方法,循环伏安扫描结果证明乳糖可以被泡沫镍氧化,电流-时间检测结果表明乳糖在0.2 mmol/L~3.5 mmol/L的线性浓度范围内,泡沫镍检测乳糖的灵敏度为9.433 1 mA/(cm2·mmol/L),检测限为6.8μmol/L.本文所研究的乳糖传感器具有响应速度快、成本低、高灵敏度、低检测限等优势,具有较好的实际应用价值.     

毛细管DNA传感器

研究一种新型的利用毛细管作为载体检测靶DNA的生物传感器的可行性。首先应用0.2%多聚赖氨酸在毛细管内壁固定1×10-4mol/L ssDNA,与3.33×10-5mol/L靶DNA杂交后,应用1 g/L EB染色,在RF5000荧光仪上进行检测,t=5.5629,p<0.05,测定组与试剂空白组的荧光强度有明显差别;通过对12 h和14 h的杂交时间的比较,14 h的荧光强度明显高于12 h;对0.01,0.1,1,100,1 000 nmol/L的靶DNA进行测试,随靶DNA浓度的增高,荧光强度增强。实验结果表明:在光学DNA传感器的构建中,毛细管作为探针固定和荧光检测的载体是完全可行的。     

一种基于泡沫铜材料的无酶果糖传感器研究

本文尝试了一种基于泡沫铜材料的无酶果糖传感器。以泡沫铜材料作为工作电极,Pt片作为对电极,在0.1 mol/L的NaOH溶液中以循环伏安法( CV)和电流-时间曲线法( i-t)探索了一种无酶果糖的定量检测方法。 CV扫描结果证明果糖在泡沫铜电极表面易被氧化。 i-t检测结果表明在线性范围0.18 mol/L~3.47 mol/L内泡沫铜电极检测果糖的灵敏度3.1930 mA/( cm2·mmol/L),其检测限为13.8μmol/L。对比实验表明,泡沫铜电极对果糖具有较好的选择性。该传感器具有响应速度快、成本低等优势,有望于糖类检测中得到应用。     

Development of an SH-SAW sensor for the detection of DNA hybridization

We have developed SH (shear horizontal) surface acoustic wave (SAW) sensors for the detection of DNA (deoxyribonucleic acid) hybridization on the gold-coated delay line of transverse SAW devices. DNA hybridization experiments were performed with 15-mer oligonucleotides (probe and complementary target DNA). The sensor consists of twin SAW delay line oscillators (sensing channel and reference channel) operating at 100 MHz fabricated on 36° rotated Y-cut X-propagation LiTaO₃ piezoelectric single crystals. The relative change in the frequency of the two oscillators was monitored to detect hybridization between the target DNA and probe DNA immobilized on the delay line of the SAW sensor. The measurement results showed a good response of the sensor to the mass loading effects of the DNA hybridization with a sensitivity level up to 1.55 ng/ml/Hz.     

电化学沉积二氧化锆制备DNA电化学传感器

设计了一种简单、方便的电化学DNA生物传感器的制作方法,首先在硼掺杂的金刚石电极(BDD)表面电化学沉积一层二氧化锆薄膜,利用二氧化锆的分子结构特点,将探针DNA即5’末端修饰磷酸基团的寡核苷酸短链(ssDNA)连接到二氧化锆薄膜上.以亚甲基蓝(MB)为氧化还原的电子媒介体,应用循环伏安法和差分脉冲法测试了该电极的性能...