铁氰化钴/树状高分子修饰电极免标记法检测基因突变

利用铁氰化钴/树状高分子(CoHCF/PAMAM)复合材料修饰玻碳电极(GCE), 制备了免标记检测基因突变的新型DNA电化学传感器. 传感器中树状高分子层明显增加了单链DNA探针的固定量, 铁氰化钴层增大了鸟嘌呤的氧化信号, 该传感器可以灵敏识别单碱基错配的基因序列, 具有良好的选择性和灵敏度. 在7.6×10^-11～3.05×10^-8 mol/L浓度范围内, 鸟嘌呤(G)的氧化峰电流差值与突变基因浓度呈良好的线性关系, 检出限为1.0×10^-11 mol/L(S/N=3).     

以对苯二甲酸为手臂连接剂的大肠杆菌DNA传感器

将空心球状CdS超声分散于聚乙烯醇(PVA)溶液中, 得到均匀的CdS-PVA复合材料分散液. 取适量分散液滴涂于玻碳电极表面, 晾干得到CdS-PVA修饰电极. 以对苯二甲酸为手臂连接剂, 在CdS-PVA膜上共价固定大肠杆菌特定寡聚核苷酸序列, 构建了一种新型的DNA传感器. 采用电化学阻抗法考察了该传感器的分析性能, 结果表明该传感器能有效区分互补序列、 单碱基错配序列、 三碱基错配序列和完全错配序列, 可在1.0×10^-12～1.0×10^-7 mol/L范围内对大肠杆菌目标序列进行定量分析, 检出限为1.3×10^-13 mol/L. 将该传感器应用于大肠杆菌实际样品的检测, 结果令人满意.     

基于DNA聚合酶I的新型电化学传感器及其胰腺癌K-ras基因点突变检测

本文构建DNA聚合酶I的新型DNA电化学传感器,将捕获探针通过Au-S键固定于Au基底表面,与互补靶序列杂交至点突变前一个碱基,通过DNA聚合酶Ⅰ将dUTP-biotin连接在目标DNA的检测位点,再与avidin-HRP反应,而后测定在TMB溶液中的电化学特性. 结果表明,DNA电化学传感电极的检测电流值与K-ras突变型基因浓度（1.0×10^-15 ~ 1.0×10^-10 mol·L^-1）对数呈良好的线性关系,且灵敏度高,特异性较佳.     

基于二硫化钼/纳米金和硫堇/纳米金信号放大的雌二醇电化学适配体传感器

构建了一种新型的基于二硫化钼/纳米金和硫堇/纳米金信号放大的检测17β-雌二醇的电化学适配体传感器. 利用巯基自组装技术将17β-雌二醇的适配体探针DNA固定在二硫化钼/纳米金修饰玻碳电极表面, 与末端带巯基的部分互补DNA链杂交, 将硫堇/纳米金电化学指示剂自组装在杂交后的双链DNA上, 制备了17β-雌二醇电化学适配体传感器. 二硫化钼/纳米金复合材料增加了电极的有效表面积和DNA探针的固定量. 纳米金作为信号物质载体负载硫堇, 实现了电化学指示剂的信号放大. 加入目标物17β-雌二醇后, 目标物与适配体DNA特异性结合, 导致互补DNA链脱落, 双链上结合的硫堇/纳米金电化学指示剂数量减少, 电化学信号降低. 实验结果表明, 在1.0×10 ^-14~5.0×10 ^-12 mol/L范围内17β-雌二醇浓度与峰电流的线性关系良好, 检出限为4.2×10 ^-15 mol/L(S/N=3). 该传感器可望用于其它环境激素类物质的检测.     

聚邻氨基苯硫酚/纳米金复合膜分子印迹传感器测定2, 4-二氯苯酚

在2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)存在下, 在金电极表面自组装邻氨基苯硫酚(oATP)并电聚合oATP/金纳米粒子, 制得2,4-DCP印迹复合膜电化学传感器.采用循环伏安法和交流阻抗技术对传感器制备过程进行了表征, 以K₃Fe(CN)₆为探针, 间接对2,4-DCP进行定量分析.结果表明, 2,4-DCP在5.0×10^-8~1.2×10^-4 mol/L 浓度范围内与K₃Fe(CN)₆示差脉冲伏安曲线的峰电流呈线性关系(R²=0.9964), 检出限为1.5×10^-8 mol/L(S/N=3).该印迹传感器可在几种氯代酚干扰下选择性测定2,4-DCP.利用该传感器对环境水样进行加标回收检测, 回收率为95.2%~109.3%.     

尿酸微生物传感器的研制及其动力学研究

以芽孢杆菌为尿酸氧化反应的酶源,采用氧电极为基础电极,制成尿酸微生物传感器。对细菌的诱导培养条件、电极的工作性能、电极再生以及微生物酶反应动力学行为进行了研究。在pH=8.5时,电极的线性范围为1.0×10^-5～4.0×10^-4 mol/L,检出下限为1.0×10^-6 mol/L,测得微生物膜中尿酸酶的表观米氏常数为2.8×10^-4 mol/l,酶反应活化能为47000J/mol,温度系数为1.8.     

基于单壁碳纳米管-DNA酶复合结构的电化学生物传感器

结合DNA酶优异的氧化还原催化特性和碳纳米管的电化学特性, 制备了单壁碳纳米管-DNA酶复合材料, 并通过壳聚糖将其固定到玻碳电极表面构建了电化学生物传感界面. 研究了单壁碳纳米管-DNA酶复合结构的氧化还原反应催化特性, 并以此为传感平台构建了葡萄糖氧化酶电化学生物传感器. 结果表明, 单壁碳纳米管-DNA酶复合材料修饰的电极对过氧化氢的响应具有较宽的线性范围(5×10^-6~1×10^-2 mol/L)和良好的检测灵敏度(检出限为1×10^-6 mol/L). 采用制备的葡萄糖氧化酶传感器实现了对葡萄糖的快速灵敏检测.     

2-(2-羟基-3-甲氧基苯基)-C60的合成及在花椰菜花叶病毒启动子DNA传感检测中的应用

通过1,3-偶极[3＋2]环加成反应, 合成了2-(2-羟基-3-甲氧基苯基)-C₆₀吡咯烷衍生物(HMP-C₆₀); 采用红外光谱、 紫外吸收光谱、 元素分析和液相色谱-质谱联用技术对产物的化学结构进行了表征. 基于该衍生物具有功能性的含氮和含氧基团, 通过滴涂法将其修饰在玻碳电极表面上, 并以Zr⁴⁺为桥联试剂将探针DNA通过 5′-PO₄^{3 -}组装到HMP-C₆₀修饰电极表面, 构建了基于HMP-C₆₀修饰电极的电化学DNA传感器. 以[Fe(CN)₆]^3-/4-为电活性探针, 对不同修饰电极进行了电化学表征, 并采用电化学交流阻抗法考察了该传感器对花椰菜花叶病毒(CaMV35S)启动子特征片段的分析性能. 实验结果表明, 在1.0×10^-13 ~ 1.0×10^-9 mol/L浓度范围内, 该电化学传感器电子转移阻抗变化值(ΔR_et)与目标序列浓度对数(lgc_S2)呈现良好的线性关系, 检出限为4.0×10^-14 mol/L (S/N=3). 该传感器能有效识别完全互补序列、 碱基错配序列和非互补序列, 表现出良好的选择性.     

应用纳米磁性球电化学检测特定序列DNA

采用分散聚合法制备纳米磁性羧基球,利用化学偶联法将末端修饰氨基的寡聚核苷酸固定在纳米磁性球表面,制成新型核酸探针,该探针可特异性结合目标单链寡聚核苷酸.在磁场作用下,将纳米磁珠与本体溶液分离并富集在电极表面,以中性红为嵌合指示剂,用示差脉冲伏安法测定杂交结果.经过条件优化,本法测定DNA的浓度线性范围为1.0×10^-6～5.0×10^-9mol/L,检出限为8.6×10^-10mol/L.     

基于DNA四面体纳米结构探针的电化学生物传感器检测DNA甲基化

该文以DNA四面体纳米结构探针(TSP)为捕获探针,将辣根过氧化物酶标记的IgG抗体结合在纳米金颗粒表面(AuNPs-IgG-HRP)作为信号分子,构建了一种新型DNA甲基化电化学传感器。利用一步热变性法组装成TSP后,通过Au—S键固定在修饰纳米金颗粒的金电极表面,经过靶标DNA杂交、5-甲基胞嘧啶(5-mc)抗体及AuNPs-IgG-HRP结合后,用差分脉冲伏安法(DPV)进行检测。采用循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)对修饰电极的构建过程进行电化学表征。探究了杂交时间、5-mc抗体浓度、IgG-HRP加入体积、氢醌(HQ)和过氧化氢(H2O2)浓度对传感器的影响。在最佳条件下,该传感器对甲基化DNA的线性响应范围为1.0×10-15~1.0×10-10 mol/L,检出限(S/N=3)为4.4×10-16 mol/L。该传感器具有良好的选择性和稳定性,为DNA甲基化检测提供了新方法。     

磁性纳米粒子在生物传感器中的应用研究进展

磁性纳米粒子是一种新型纳米材料,可应用于各种生物活性物质如蛋白质、DNA等的富集和分离,药物的磁靶向,以及疾病的诊断和治疗等许多领域。由于磁性纳米粒子有着独特的化学和物理性能,已经成功应用到磁控生物传感器、DNA传感器、蛋白质传感器、酶传感器以及其它类型的生物传感器中,并显著提高了生物传感器检测的灵敏度、缩短了生化反应的时间和提高检测的通量,为生物传感器领域开辟了广阔的应用前景。本文概述了磁性纳米粒子在生物传感器中的应用研究进展。     

Impedimetric genosensors for the detection of DNA hybridization

Impedance spectroscopy is proposed as the transduction principle for detecting the hybridization of DNA complementary strands. In our experiments, different DNA oligonucleotides were used as model gene substances. The gene probe is first immobilized on a graphite-epoxy composite working electrode based genosensor. Detection principle is based on changes of impedance spectra of a redox marker, the ferro/ferricyanide couple, after hybridization with target DNA. Resistance offered to the electrochemical reaction serves as the working signal, allowing for an unlabelled gene assay.      

电化学DNA生物传感器的研究现状

对电化学DNA生物传感器研究的现状,主要对1996-2006年期间的工作作了评述。内容涉及此类生物传感器的研究及DNA修饰电极与小分子的相互作用,还对此领域的未来发展作了展望（引用文献49篇）。     

脱氧核糖核酸分子设计在电化学生物传感器中的应用

基于特殊DNA序列的构型变化的电化学生物传感器是一种高灵敏、高特异性的生物分析方法.固定在电极表面的特殊DNA探针(茎环、核酸适配体、四聚体等)因为目标物质的结合而发生构型变化,从而产生可检测的电化学信号,这种策略操作简便而且特异性强,引起了研究者的广泛关注.本文总结了目前基于基因构型变化的电化学生物传感器的发展历程.     

Carbon nanotubes for electrochemical biosensing

The aim of this review is to summarize the most relevant contributions in the development of electrochemical (bio)sensors based on carbon nanotubes in the last years.Since the first application of carbon nanotubes in the preparation of an electrochemical sensor, an increasing number of publications involving carbon nanotubes-based sensors have been reported, demonstrating that the particular structure of carbon nanotubes and their unique properties make them a very attractive material for the design of electrochemical biosensors.The advantages of carbon nanotubes to promote different electron transfer reactions, in special those related to biomolecules; the different strategies for constructing carbon nanotubes-based electrochemical sensors, their analytical performance and future prospects are discussed in this article.     

纳米金在DNA生物传感器和基因芯片研究中的应用

综述了近年来纳米金在DNA生物传感器及基因芯片中的研究、应用和发展,并对其在生物科技方面的发展趋势进行了展望。参考文献31篇。     

Affinity biosensors based on disposable screen-printed electrodes modified with DNA

Simple and sensitive DNA sensors have been developed on a base on graphite screen-printed electrodes modified with DNA and enzymes. Cholinesterase and peroxidase immobilized by treatment with glutaraldehyde were used for the detection of human DNA antibodies of systemic lupus erythematosus and bronchial asthma patients. The amperometric signal was measured at +680 mV versus Ag/AgCl for DNA-cholinesterase sensor and −150 mV for DNA-peroxidase sensor 5 min after the injection of acethylthiocholine and hydroquinone, respectively. The addition of serum samples results in the sharp decrease of the signal due to the formation of DNA-antibody adducts followed by the suppression of the access of substrate to the enzyme active site. Sulfonamide medicines suppress the DNA-antibody interaction due to the competitive binding along DNA minor grooves. DNA sensor labeled with peroxidase showed the linear calibration range of 5×10⁻⁹ to 7×10⁻⁵ mol l⁻¹ of sulfamethoxazole and of 5×10⁻⁸ to 1×10⁻⁴ mol l⁻¹ of sulfathiazole.     

酶放大DNA电化学传感器的研究进展

DNA电化学传感器灵敏度高、选择性好、分析时间短和检测成本低,极大地推动了生物传感器的发展. 结合蛋白质酶、功能核酸酶的催化效率高与特异性好,可提高检测灵敏度和选择性. 本文评述了酶放大DNA电化学传感器的研究进展,并分析现存问题,展望发展趋势.     

Coupling of an indicator-free electrochemical DNA biosensor with polymerase chain reaction for the detection of DNA sequences related to the apolipoprotein E

This paper describes a disposable indicator-free electrochemical DNA biosensor applied to the detection of apolipoprotein E (apoE) sequences in PCR samples. In the indicator-free assays, the duplex formation was detected by measuring the electrochemical signal of the guanine base of nucleic acids. The biosensor format involved the immobilisation of an inosine-modified (guanine-free) probe onto a screen-printed electrode (SPE) transducer and the detection of the duplex formation in connection with the square-wave voltammetric measurement of the oxidation peak of the guanine of the target sequence.The indicator-free scheme has been characterised using 23-mer oligonucleotides as model: parameters affecting the hybridisation assay such as probe immobilisation conditions, hybridisation time, use of hybridisation accelerators were examined and optimised.The analysis of PCR samples (244 bp DNA fragments, obtained by amplification of DNA extracted from human blood) required a further optimisation of the experimental procedure. In particular, a lower steric hyndrance of the probe modified surface was essential to allow an efficient hybridisation of the target DNA fragment. Negative controls have been performed using the PCR blank and amplicons unrelated to the immobilised probe. A 10 min hybridisation time allowed a full characterisation of each sample.