杂交型DNA电化学生物传感器研究进展

杂交型DNA电化学生物传感器是一类利用核酸互补配对杂交原理检测和分析特定DNA序列的电化学生物传感器。由于其具有快速简便、选择性好、灵敏度高等优点,在临床医学、遗传工程、环境检测、食品安全监测和生物科学等领域有着重要的应用价值。简述了杂交型DNA电化学生物传感器的一般原理,对共价键结合法、自组装法、生物素-亲和索法、电聚合法以及吸附法等单链DNA的固定方法和DNA杂交信号的直接和间接电化学转换机制的近期研究进展进行了深入探讨,并对其在医疗检测和转基因植物检测等基因检测方面的最新应用和发展趋势进行了论述。     

我国电化学生物传感器的研究进展

介绍电化学生物传感器的基本原理及分类;阐述电化学生物传感器的发展历程;综述近三年来电化学生物传感器中研究最为广泛的电流型生物传感器的应用.     

硫堇与DNA的相互作用及用于DNA电化学传感器

在0.20 mol.L-1pH 5.0 NaAc-HAc缓冲溶液中,运用电化学方法和荧光光谱分析法研究了硫堇与鲑鱼精DNA的相互作用。硫堇与DNA作用后,氧化还原峰电流减小,峰电位正移,溴化乙锭(EB)-DNA体系在加入硫堇后出现荧光猝灭的现象。结果表明,硫堇与DNA的结合方式主要为嵌插作用。以硫堇为电化学杂交指示剂,制得了一种DNA电化学生物传感器,该传感器具有良好的选择性,靶DNA在11.3~121 nmol.L-1范围内具有良好的线性关系,线性相关系数0.997 1,检测限为5.26 nmol.L-1(3σ,n=7)。     

碳纳米管负载银修饰电极杂交链式反应检测DNA

将银纳米粒子固定在碳纳米管修饰的玻碳电极表面,同时利用杂交链式反应进行放大,以邻菲罗啉钴为指示剂,制备了一种新的灵敏度高的DNA电化学生物传感器。通过循环伏安法(CV)和交流阻抗法(EIS)对修饰电极进行表征。由于碳纳米管和银纳米粒子的修饰,大大增强了玻碳电极的有效表面积及导电性能,提高了该电化学生物传感器的灵敏度。对目标DNA的检测线性范围为1.0×10-10~1.4×10-9 mol·L-1,检测限为1.35×10-11 mol·L-1(S/N=3)。     

脱氧核糖核酸（DNA）生物传感器的研究现状（Ⅱ）：电化学DNA生物？…

对电化学DNA生物传感器的基本原理、种类、在基因和药物分析中的应用作了详细的介绍 ,对近期有关这方面的文献加以分类和评述 ,并对其发展进行了展望     

巯基自组装修饰恒电位共价键合法固定基因电化学传感器的制备与表征

以金电极为基体电极,采用巯基乙醇自组装法制备了巯基乙醇自组装膜修饰电极,再以碳二亚胺为交联剂用控制电位共价键合法将DNA固定在巯基乙醇单分子层上形成了基因修饰电极。以亚甲蓝为电化学杂交指示剂,采用循环伏安法、微分脉冲伏安法等电化学方法对基因电化学传感器进行了表征。结果表明,该方法能够将DNA稳定地固定于电极表面,可用于制备自组装修饰基因电化学传感器。     

基于生物酶介导的DNA循环及滚环复制双重放大检测DNA

利用Nb.BbvC I限制性内切酶和Klenow聚合酶的特性设计了一个DNA的聚合剪切循环反应,再利用环DNA的滚环放大效应在金电极表面生成一条长的ssDNA。然后以氯化六氨合亚钌为电信号指示剂,设计了一个灵敏的DNA电化学生物传感器。通过循环伏安法(CV)和交流阻抗法(EIS)对电极进行表征以确保DNA的连接及杂交循环反应正常进行。在优化条件下考察了对目标DNA的响应范围及工作曲线。其检测线性范围为1.0~15nmol·L~(-1),检测限为6.62×10~(-11) mol·L~(-1)(S/N=3)。     

电化学信号转换器在免疫传感器中的应用

免疫传感器是生物传感器家族中的一个新成员,它有两个基本组成部分：敏感源（抗体或抗原）和信号转换器。其中常见的信号转换器有电化学信号转换器,质量信号转换器,热量信号转换器和光学信号转换器。本文将从生物传感器的基本结构入手,集中讨论电化学信号转换器在免疫传感器中的应用。     

基于ERGO/AuNPs的电化学DNA传感器的制备及应用

制备了一种基于电还原石墨烯(ERGO)、金纳米粒子(Au NPs)修饰玻碳电极的电化学DNA传感器,应用于大肠杆菌O157:H7的快速、灵敏检测.首先将滴加在玻碳电极表面的氧化石墨烯进行电还原,然后通过电沉积方法将金纳米粒子均匀平铺在电极表面.利用金纳米粒子和氨基之间的共价键作用将端氨基修饰的探针DNA固定在电极表面,完成电化学DNA传感器的制备,并对目标DNA进行了定性与定量检测.实验结果表明:所制备的传感器具有良好的选择性、准确性,并且操作简单易行,对目标DNA的检测限为7.735×10~(-13)mol/L,检测范围为1×10~(-12)~1×10~(-8) mol/L.     

基于二茂铁功能化的石墨烯免标记的电化学生物传感器及核酸扩增技术实现对弧菌dsDNA的灵敏检测

通过使用二茂铁(Fc)功能化的还原氧化石墨烯(RGO)复合材料及核酸扩增技术构建了一个免标记且简易的电化学生物传感器,实现对食源性弧菌的高灵敏度地检测。探索了最佳的实验体条件,在最佳条件下,二茂铁的峰电流信号的改变与目标物的浓度有良好的线性关系,线性范围为10~(-22)～10~(-15) mol·L~(-1),检测限为4.6×10~(-23) mol·L~(-1),该电化学生物传感器在生物分析和临床诊断领域具有潜在的应用价值。     

两种指示剂对碳纳米管与金纳米粒子标记DNA探针的电化学传感器的不同影响

利用层层自组装,将多壁碳纳米管(MWNTs)和金纳米粒子(GNPs)标记的DNA固定在金电极表面,结合两种不同类型的杂交指示剂构成电化学DNA传感器,用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了传感器的电化学行为.结果表明:这两种指示剂都能通过差分脉冲伏安法实现单碱基错配DNA的特异性检测,阳离子型杂交指示剂亚甲基蓝(MB)的最佳吸附时间为50 min,检测限为2.69×10-9 mol/L;阴离子型杂交指示剂单磺酸基蒽醌(AQMS)的最佳吸附时间为8 h,检测限为3.81×10-11 mol/L.     

脱氧核糖核酸(DNA)生物传感器的研究现状(Ⅰ)

简要阐述了核酸杂交分析的传统方法和原理,由此对近年来发展起来的ＤＮＡ压电生物传感器、光学生物传感器和光导纤维生物传感器的原理和应用研究作了详细介绍。     

Preparation of Poly(o-toluidine)/Nano ZrO_2/Epoxy Composite Coating and Its Application for Corrosion Protection of Steel

The main objective was to study the anticorrosion performance of poly(o-toluidine)/nano ZrO_2/epoxy composite coating.Poly(o-toluidine)/nano ZrO_2 composite was prepared by in situ polymerization of o-toluidine monomer in the presence of nano ZrO_2 particles.Fourier transformation infrared spectroscopy(FT-IR),UV-visible spectroscopy(UV-vis),X-ray diffraction(XRD),Scanning electron microscopy(SEM),and Thermogravimetric analysis(TGA) were used to characterize the composition and structure of the composite.Poly(o-toluidine)/nano ZrO_2 composite was mixed with epoxy resin through a solution blending method and the three components poly(o-toluidine)/nano ZrO_2/epoxy composite coating was coated onto the surface of steel sample by the brush coating method.The anticorrosion performance of poly(o-toluidine)/nano ZrO_2/epoxy composite coating on steel sample was studied by polarization curve and electrochemical impendence spectroscopy in 3.5% Na Cl solution as corrosion environment and also compared with that of poly(o-toluidine)/epoxy composite coating and pure epoxy coating.It was observed that the composite coating containing poly(otoluidine)/nano ZrO_2 composite has got higher corrosion protection ability than that of poly(o-toluidine).The electrochemical measurement results demonstrated that poly(o-toluidine) fillers improve the electrochemical anticorrosion performance of epoxy coating and the addition of nano ZrO_2 particles increases the tortuosity of the diffusion pathway of corrosive substances.     

聚合物基纳米银复合物修饰电极的电化学性质

为了研究修饰后银电极对卤素离子的电化学响应性质,运用电化学生长法制备了纳米银L／P（AMPS-MMA）复合物修饰银电极,再通过循环伏安法研究修饰银电极的活性,用差分脉冲法研究了修饰银电极对卤素离子的电化学响应。结果表明,制备的修饰银电极表面吸附一层致密的纳米银L／P（AMPS—MMA）复合物颗粒膜,其粒径在150～200nm;基于这样一种表面结构,修饰银银电极比银电极的活性明显增大。在较宽的卤素离子浓度范围内,即10＾-9-2×10＾-5mo／L,还原峰电流与卤素离子浓度的对数具有很好的线性关系。     

自组装技术在细胞传感器相容性设计中的应用

为了提高细胞传感器表面的生物相容性并引导细胞定向定位生长,采用自组装单分子层（SAM）技术修饰细胞传感器表面,利用有机分子各官能团之间相互作用的范德华力层层组装成纳米尺寸薄膜,使电极测试区域吸引细胞,而背景区域排斥细胞,有效地引导细胞贴附在电极区域上.并使用荧光标记,电化学扫描和实时阻抗扫描方法对SAM修饰后表面评估.结果表明,该表面适合细胞生存生长,具有良好的生物相容性和稳定的电化学特性,能够大大提高细胞定位的成功率.在SAM技术修饰的微电极阵列传感器（MEA）表面培养乳鼠心肌细胞并进行胞外电位检测实验,进一步表明SAM技术可被应用于细胞电生理研究领域.     

三螺旋DNA电致化学发光生物传感器的组装与表征

以三氯化钌水合物为原料,合成了联吡啶钌配合物,将标记联吡啶钌的DNA自组装到金电极上,在绑定剂存在的条件下与特定序列的DNA、标记二茂铁羧酸的DNA杂交,形成三螺旋DNA结构。基于二茂铁对联吡啶钌电致发光的猝灭作用,将电致化学发光技术与三螺旋DNA杂交技术相结合,组装了一种新颖的三螺旋电致化学发光生物传感器,利用紫外可见光谱法、交流阻抗技术和电致发光方法对合成的发光标记物的浓度进行了标定,对传感器的组装过程进行了表征,并对绑定剂进行了优化选择,形成了三螺旋DNA生物传感器,将为生物活性分子检测提供一种有效的途径。     

纳米碳管葡萄糖生物传感器的研究

基于纳米碳管的特殊物理结构和电化学特性，利用多壁纳米碳管（MWCN）修饰酶电极葡萄糖生物传感器，分析传感器性能的改变并探索酶和电子中间体在纳米碳管表面的作用机制。在碳糊电极表面纳米碳管修饰能够加快铁氰化钾/亚铁氰化钾的氧化还原速度，提高响应电流水平，但没有发现纳米碳管有直接电子传递作用；同时纳米碳管提高了葡萄糖氧化酶（GOD）分子在反应过程中的相对活性。经纳米碳管修饰后，葡萄糖生物传感器表现出良好的线性和分辨率，检测灵敏度、检测范围、检测速度有所提高；尤其在人体血糖浓度范围内，响应电流幅度提高了50%，分辨率提高了两倍。