基于三维DNA纳米结构的电化学SNP检测

单碱基多态性（single nucleotide polymorphisms,SNP）一直以来被认为可以作为疾病诊断的有效标记,所以这方面的研究一直备受关注.现有的检测方法多在均相体系中进行.相比较而言,在界面上如果能方便快捷地区分SNP,此方法在医疗检测方面的应用性就可以大为加强.我们成功地利用DNA自组装技术在金电极表面组装了四面体结构的DNA纳米结构探针（tetrahedron structure probes,TSPs）,有效地控制界面上DNA组装的密度,使得基于四面体结构的DNA探针的杂交行为更接近于溶液相体系,进而实现了在原有界面上受限于异相反应而无法较好完成的SNP分型检测.在TSP和作为信号分子的reporter DNA之间只有6个互补配对碱基的条件下,就可以得到大于10倍的信噪比.相对地,在传统的单链DNA组装上6个碱基的作用力不足以实现良好的信噪比.同时,基于TSP的金电极组装模式由于较厚的四面体组装层所得到的有效空间,更利于DNA杂交反应以及复杂结构的形成.我们使用了Y-支状的DNA杂交策略分别在TSP和单链上做了对比,发现TSP能非常好地区分SNP,而传统单链上在Y-支状DNA杂交策略的条件下区分度就非常有限.这两点都充分地体现了TSP更接近于溶液相体系的优越性,这种三维DNA探针的优越性为我们研究和应用DNA纳米技术在界面反应提供了新的可能.     

基于共轭高分子材料的光学生物传感器

以聚芴、聚噻吩、聚乙炔为典型代表的共轭导电高分子材料,是作为传感元件进行光、电信号传导的优异材料,目前已成为生物传感器领域研究的热点。基于不同类型,不同性质的共轭高分子所设计的传感策略特色各异,功能也不尽相同,例如,利用共轭高分子可以与某些电子/能量受体之间发生电子/能量转移的特点,可以使传感器的检测信号得到数百万倍的放大,从而极大地提高检测的灵敏度;利用共轭高分子的光学性质随构象变化而变化的特点,则可以实现对靶介导的生物分子的构象或结构转变的检测。本文对各种基于不同传感策略的共轭高分子光学生物传感器研究进行了综述,并对该领域的发展前景进行了展望。