基于信號放大技術的高靈敏電化學DNA和免疫傳感器的研究.pdf

1、電化學生物傳感技術擁有靈敏度高、設備簡單、價格低廉，響應速度快等優(yōu)點，在生物醫(yī)學、環(huán)境監(jiān)測、食品和醫(yī)藥等領域的應用吸引了研究者們越來越多的關注。如何利用電化學生物傳感技術快速、靈敏地檢測疾病標志物以及環(huán)境中的重金屬離子，是當前醫(yī)學和環(huán)境科學極具吸引力且富有挑戰(zhàn)的熱門研究課題之一。本論文結合信號放大技術，發(fā)展了一些新的電化學生物傳感技術，實現(xiàn)了對金屬離子、核酸和蛋白質的高靈敏檢測，具體的研究內容如下:
　　 1.基于酶催化目標物循

2、環(huán)的雙重信號放大高靈敏電化學檢測尿路病原體的研究
　　 本文報道了一種超靈敏電化學檢測尿路病原體特定DNA序列目標物的方法。該傳感器由兩個信號放大過程組成，包括酶催化目標物循環(huán)的放大方法和層層組裝(LBL)量子點做標記物改善靈敏度的方法?；诿复呋繕薉NA的循環(huán)過程使得每一個目標DNA序列可以重復利用，從而直接放大分析信號。此外，以層層組裝量子點做標記物能夠進一步增強該傳感器的靈敏度。這兩種放大技術的結合，可以使本傳感器能夠檢

3、測低至5 fmol/L的目標DNA。同時該傳感器能夠很好地區(qū)分單堿基錯配DNA序列。較之于其他依靠特定序列來進行識別的酶類來說，核酸外切酶Ⅲ無特定識別序列的內在優(yōu)勢，可以使得該方案的雙重信號放大策略能夠為檢測超低水平濃度的其他類型的目標DNA提供一個萬能的平臺。
　　 2.基于血糖儀即時早期診斷癌癥的研究
　　 商業(yè)化血糖儀是目前最成功的即時檢測生物傳感器。然而，血糖儀卻只能檢測葡萄糖，對其他的物質無任何響應。用血糖儀來

4、檢測不同類型的目標物無疑會拓寬其即時檢測的應用范圍。在這里，我們報道一種用多蔗糖酶共軛的磁珠做標記物，以血糖儀做信號輸出工具來實現(xiàn)癌癥早期即時診斷的方案。蔗糖酶能夠催化蔗糖水解為葡萄糖，使血糖儀能夠檢測非葡萄糖的目標分析物。每一個抗體-抗原結合單元都包含著大量的蔗糖酶，這樣能夠顯著增大血糖儀的讀數(shù)，從而靈敏檢測癌癥蛋白質生物標記物。
　　 3.基于血糖儀和點擊化學高靈敏檢測Cu2+的研究
　　 本文報道了一個基于多蔗糖酶

5、共軛的磁珠做信號放大標記物，血糖儀做信號輸出工具的靈敏檢測Cu2+的新方案。Cu2+被抗壞血酸鈉原位還原為cu+，繼而催化固定在一次性印刷玻碳電極上的炔基DNA和固載在蔗糖酶/磁珠共軛物上的疊氮基DNA發(fā)生點擊反應。通過該點擊反應，大量的蔗糖酶被捕獲到了電極上。繼而蔗糖酶催化蔗糖水解為血糖儀的檢測底物-葡萄糖，從而獲得信號輸出。這樣就構建了一個間接檢測Cu2+的方案。通過應用磁珠固載大量的蔗糖酶來增大信號，我們可以檢測出低至10 nmo