电化学DNA生物传感器检测小分子
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别的位点，作用的主要方式有共价结合和 非共价结合。
•
共价结合
• 分类
•
非共价结合
用于小分子检测的DNA固定方法
• 在电化学DNA传感器中，DNA的固定起着至 关重要的作用。DNA探针的覆盖度、固定方 向及稳定性对检测十分重要，有效固定探 针能消除不明确吸附，提高灵敏度和选择 性。
• 直接吸附
• 聚合物膜法
极低的检测限，但仪器设备昂贵，检测程序复杂，
需要专业的操作人员，并且样品预处理时间较长， 不适合现场快速检测!电化学生物传感器法因具 有操作简便"成本低"分析速度快"灵敏度高"专一 性好，以及能在复杂体系中进行在线监测等优点， 使其在重金属污染检测领域有潜在的应用价值!
电化学核酸传感器的研究及应用
• 综述：电化学DNA生物传感器可以分为两类: 一类是电化学DNA杂交生物传感器，它是在 电极表面固定单链DNA作为探针，实现对探 针互补DNA的检测。另一类则是非基因识别 的电化学DNA传感器，它是在电极表面固定 双链DNA作为传感器的敏感器件，利用其它 物质与敏感元件的作用或者利用DNA的特性
• 3，细胞内富含半胱氨酸的蛋白质-金属硫因固定到悬汞 滴电极表面得到金属硫因生物传感器，并采用吸附转移 剥离微分脉冲伏安法实现了镉和锌的高灵敏检测.
其他电化学传感器的研究及应用
• 1．利用植物螯合肽与重金属离子结合的特性，构 建了电化学植物螯合肽生物传感器，实现了镉"锌和 顺铂的高灵敏检测!则将甘氨酸-甘氨酸 -组氨酸的三 肽片段固载到单壁碳管表面，构建了电化学传感器， 实现了铜离子的选择性检测。
• 激活剂，属于络合蛋白质.将细胞色素c固定到电极表面， 构建了细胞色素c电化学生物传感器，实现了砷化合物 的快速检测.
• 2，金属硫蛋白是一种广泛存在于生物界的低分子量" 高金属含量且能被金属或其它因素诱导生成的金属结合 蛋白，具有广泛的生理学和生物学功能，直接将金属硫 蛋白固定到悬汞滴电极表面，实现了银离子的检测.
• 电化学核酸传感器的原理 • 电化学核酸传感器的应用
电化学核酸传感器的原理
电化学核酸传感器主要采用传统核酸作为探 针对重金属进行检测，利用重金属能够损伤 DNA碱基，破坏DNA双链的特性，表现为形成 DNA加合物"引起DNA链断裂"DNA交联"碱基改 变和化学交联等多种损伤!
电化学核酸传感器的应用
• 1，汞离子与DNA核酸链上的胸腺嘧啶有很强的亲和 作.用富含胸腺嘧啶的核酸构建了电化学DNA传感器， 实现环境中汞离子的低浓度检测，最低检测限达到 了0.5nmol/l线性范围1.0-2.0nmol/l.
• 2，醋酸铅处理淋巴细胞DNA后形成了 DNA-DNA的 交联，DNA交联以后影响了电化学信号的传导，从 而能够通过电化学DNA传感器检测环境中铅离子的 浓度。
在小分子检测中的应用
聚吡咯一聚氯乙烯烯磺酸盐/氧化锢膜修饰电极为基础的传感器， 用循环伏安法来检测芳香族化合物2-氨基酸葱和3-氯酚
电化学生物传感器在重金属检测领域研究 进展
• 1.电化学核酸生物传感器 • 2.电化学酶基生物传感器 • 3.电化学蛋白质生物传感器 • 4.其他电化学传感器
应用背景：重金属污染问题一直是全球最关注的 问题之一。
目前，重金属污染物主要采用紫外-可见分光光度 计，原子吸收光谱仪和电感耦合等离子体质谱仪 等检测仪器对水质"底泥"空气"土壤和生物样品进 行实验室分析!这些传统的检测方法具有极高的 灵敏度和
• 3，金纳米粒子是黄金的纳米级颗粒，具有良好的电子传递性能 "大的比表面积和独特的生物亲和性使其成为了电化学酶基生物 中最为常用的纳米材料之一。将金纳米粒子"环糊精和碱性磷酸 酯酶通过层层组装的方式固载在电极表面，得到新型电化学酶 基传感器，实现了镉和银的检测。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电化学蛋白质生物传感器的研究及 应用
电化学酶基生物传感器的应用
• 1，脱氧核糖核酸酶固载到电极表面，并采用金与DNA组成的复 合材料增加电化学生物传感器的信号强度，实现了铅离子的高 灵敏度和高选择性检测。电化学辣根过氧化物酶传感器实现了 镉，铅和铜的高灵敏检测。谷胱甘肽转移酶构建的电化学生物 传感器
• 2，比谷胱甘肽转移酶构建的传感器在重金属检测方面( 镉和锌) 具有更好的选择性。 电化学生物传感器快速检测重金属研究进 围!此外，除了单一酶构建的电化学酶基生物传感器外，还将葡 糖糖氧化酶和转化酶诱陷到琼脂糖瓜儿胶中，随后固定到直径 25微米的超微电极表面，得到电化学双酶体系生物传感器，并 实现了汞，银，铅和镉离子的高灵敏检测。
• 2，化学聚合的方法将碳纳米管和聚合1，2-苯二胺 交联，得到比表面积大"电导性好的纳米孔三维复合 材料，将复合材料固定到玻碳电极表面，采用伏安 法实现了镉和铜离子的高灵敏度检测。
• 3，丝网印刷电极修饰汞纳米液滴构建电化学传感 器，实现了
• 镉"铅和铜离子的检测。
电化学DNA生物传感器检测小分子
来实现对特定物质的检测和研究。近年来， 电化学DNA传感器除用于基因检测外，在小
分子检测方面研究活跃，如对环境污染物、 药物等的检测。
小分子与DNA的相互组作用
• 小分子与DNA结合的部位是DNA的碱基、磷 酸骨架和戊糖环。DNA分子中平行堆积的碱 基、聚合的阴离子磷酸骨架和两条核普酸
链螺旋形成的大沟和小沟构成了小分子识
• 电化学蛋白质生物传感器的原理 • 电化学蛋白质生物传感器的应用
电化学蛋白质生物传感器的原理
• 电化学蛋白质生物传感器是一种以电化学 电极为信号转换器，以蛋白质为生物敏感 元件，通过电势，阻抗或电流为特征检测 信号的生物传感器。
电化学蛋白质生物传感器的应用
• 1，细胞色素c是一种以铁卟啉为辅基的呼吸酶，是细胞 呼吸
• 3，镉能够引起DNA单链断裂，DNA链的断裂导致电 化学信号传导受阻，电信号下降，电化学DNA传感 器信号的变化与镉的浓度成比例。
电化学酶基生物传感器的研究及应 用
• 电化学酶基生物传感器的原理 • 电化学酶基生物传感器的应用
电化学酶基生物传感器的原理
• 电化学酶基生物传感器是一种以电化学电 极为信号转换器，以蛋白酶为生物敏感元 件，通过电势"阻抗或电流为特征检测信号 的生物传感器。
•
共价结合
• 分类
•
非共价结合
用于小分子检测的DNA固定方法
• 在电化学DNA传感器中，DNA的固定起着至 关重要的作用。DNA探针的覆盖度、固定方 向及稳定性对检测十分重要，有效固定探 针能消除不明确吸附，提高灵敏度和选择 性。
• 直接吸附
• 聚合物膜法
极低的检测限，但仪器设备昂贵，检测程序复杂，
需要专业的操作人员，并且样品预处理时间较长， 不适合现场快速检测!电化学生物传感器法因具 有操作简便"成本低"分析速度快"灵敏度高"专一 性好，以及能在复杂体系中进行在线监测等优点， 使其在重金属污染检测领域有潜在的应用价值!
电化学核酸传感器的研究及应用
• 综述：电化学DNA生物传感器可以分为两类: 一类是电化学DNA杂交生物传感器，它是在 电极表面固定单链DNA作为探针，实现对探 针互补DNA的检测。另一类则是非基因识别 的电化学DNA传感器，它是在电极表面固定 双链DNA作为传感器的敏感器件，利用其它 物质与敏感元件的作用或者利用DNA的特性
• 3，细胞内富含半胱氨酸的蛋白质-金属硫因固定到悬汞 滴电极表面得到金属硫因生物传感器，并采用吸附转移 剥离微分脉冲伏安法实现了镉和锌的高灵敏检测.
其他电化学传感器的研究及应用
• 1．利用植物螯合肽与重金属离子结合的特性，构 建了电化学植物螯合肽生物传感器，实现了镉"锌和 顺铂的高灵敏检测!则将甘氨酸-甘氨酸 -组氨酸的三 肽片段固载到单壁碳管表面，构建了电化学传感器， 实现了铜离子的选择性检测。
• 激活剂，属于络合蛋白质.将细胞色素c固定到电极表面， 构建了细胞色素c电化学生物传感器，实现了砷化合物 的快速检测.
• 2，金属硫蛋白是一种广泛存在于生物界的低分子量" 高金属含量且能被金属或其它因素诱导生成的金属结合 蛋白，具有广泛的生理学和生物学功能，直接将金属硫 蛋白固定到悬汞滴电极表面，实现了银离子的检测.
• 电化学核酸传感器的原理 • 电化学核酸传感器的应用
电化学核酸传感器的原理
电化学核酸传感器主要采用传统核酸作为探 针对重金属进行检测，利用重金属能够损伤 DNA碱基，破坏DNA双链的特性，表现为形成 DNA加合物"引起DNA链断裂"DNA交联"碱基改 变和化学交联等多种损伤!
电化学核酸传感器的应用
• 1，汞离子与DNA核酸链上的胸腺嘧啶有很强的亲和 作.用富含胸腺嘧啶的核酸构建了电化学DNA传感器， 实现环境中汞离子的低浓度检测，最低检测限达到 了0.5nmol/l线性范围1.0-2.0nmol/l.
• 2，醋酸铅处理淋巴细胞DNA后形成了 DNA-DNA的 交联，DNA交联以后影响了电化学信号的传导，从 而能够通过电化学DNA传感器检测环境中铅离子的 浓度。
在小分子检测中的应用
聚吡咯一聚氯乙烯烯磺酸盐/氧化锢膜修饰电极为基础的传感器， 用循环伏安法来检测芳香族化合物2-氨基酸葱和3-氯酚
电化学生物传感器在重金属检测领域研究 进展
• 1.电化学核酸生物传感器 • 2.电化学酶基生物传感器 • 3.电化学蛋白质生物传感器 • 4.其他电化学传感器
应用背景：重金属污染问题一直是全球最关注的 问题之一。
目前，重金属污染物主要采用紫外-可见分光光度 计，原子吸收光谱仪和电感耦合等离子体质谱仪 等检测仪器对水质"底泥"空气"土壤和生物样品进 行实验室分析!这些传统的检测方法具有极高的 灵敏度和
• 3，金纳米粒子是黄金的纳米级颗粒，具有良好的电子传递性能 "大的比表面积和独特的生物亲和性使其成为了电化学酶基生物 中最为常用的纳米材料之一。将金纳米粒子"环糊精和碱性磷酸 酯酶通过层层组装的方式固载在电极表面，得到新型电化学酶 基传感器，实现了镉和银的检测。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电化学蛋白质生物传感器的研究及 应用
电化学酶基生物传感器的应用
• 1，脱氧核糖核酸酶固载到电极表面，并采用金与DNA组成的复 合材料增加电化学生物传感器的信号强度，实现了铅离子的高 灵敏度和高选择性检测。电化学辣根过氧化物酶传感器实现了 镉，铅和铜的高灵敏检测。谷胱甘肽转移酶构建的电化学生物 传感器
• 2，比谷胱甘肽转移酶构建的传感器在重金属检测方面( 镉和锌) 具有更好的选择性。 电化学生物传感器快速检测重金属研究进 围!此外，除了单一酶构建的电化学酶基生物传感器外，还将葡 糖糖氧化酶和转化酶诱陷到琼脂糖瓜儿胶中，随后固定到直径 25微米的超微电极表面，得到电化学双酶体系生物传感器，并 实现了汞，银，铅和镉离子的高灵敏检测。
• 2，化学聚合的方法将碳纳米管和聚合1，2-苯二胺 交联，得到比表面积大"电导性好的纳米孔三维复合 材料，将复合材料固定到玻碳电极表面，采用伏安 法实现了镉和铜离子的高灵敏度检测。
• 3，丝网印刷电极修饰汞纳米液滴构建电化学传感 器，实现了
• 镉"铅和铜离子的检测。
电化学DNA生物传感器检测小分子
来实现对特定物质的检测和研究。近年来， 电化学DNA传感器除用于基因检测外，在小
分子检测方面研究活跃，如对环境污染物、 药物等的检测。
小分子与DNA的相互组作用
• 小分子与DNA结合的部位是DNA的碱基、磷 酸骨架和戊糖环。DNA分子中平行堆积的碱 基、聚合的阴离子磷酸骨架和两条核普酸
链螺旋形成的大沟和小沟构成了小分子识
• 电化学蛋白质生物传感器的原理 • 电化学蛋白质生物传感器的应用
电化学蛋白质生物传感器的原理
• 电化学蛋白质生物传感器是一种以电化学 电极为信号转换器，以蛋白质为生物敏感 元件，通过电势，阻抗或电流为特征检测 信号的生物传感器。
电化学蛋白质生物传感器的应用
• 1，细胞色素c是一种以铁卟啉为辅基的呼吸酶，是细胞 呼吸
• 3，镉能够引起DNA单链断裂，DNA链的断裂导致电 化学信号传导受阻，电信号下降，电化学DNA传感 器信号的变化与镉的浓度成比例。
电化学酶基生物传感器的研究及应 用
• 电化学酶基生物传感器的原理 • 电化学酶基生物传感器的应用
电化学酶基生物传感器的原理
• 电化学酶基生物传感器是一种以电化学电 极为信号转换器，以蛋白酶为生物敏感元 件，通过电势"阻抗或电流为特征检测信号 的生物传感器。