金纳米探针检测DNA序列

金纳米探针检测DNA序列

2016-06-21 13:34来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部

金电极放大电化学检测示意图

DNA作为一种生命基本遗传物质,现在已经广泛应用于生物传感中,电化学的DNA生物传感器是尤其有发展前途的传感器. 文献报道了寡核苷酸上连接有纳米金属微粒能够提高方法本身的灵敏度和序列的选择性,纳米粒子嵌入的DNA生物传感器研究已经日益深入. 二茂铁具有特殊的夹心结构,这种结构使其具备了芳香性、氧化还原可逆性以及稳定、低毒等特性,它的氧化还原电化学活性被广泛应用于DNA传感体系中,因此,近年来二茂铁及其衍生物仍是化学家研究的热点.

电化学方法与传统方法(例如荧光、化学发光和生物素标记、放射性同位素标记)相比,具有仪器简单、价格低廉、测定快速准确和方法灵敏度高,无需复杂仪器及操作等优点,并且避免了放射性污染等弊端,无毒害作用. 有关DNA杂交的电化学测定一般基于以下条件:靶点DNA或者核苷酸上的氧化还原性标记物的电化学反应;双螺旋蛋白酶等结构上的标记物产生的电活性产物;指示剂分子如金属阳离子配合物等. 不过,基于纳米金属微粒的DNA双链结构的直接、放大的伏安检测,文献报道很少或者不够深入.

北京师范大学化学系胡劲波等人用冠以大量二茂铁的纳米金微粒/抗生蛋白链菌素结合物为标记物,将其标记于生物素修饰的寡聚核苷酸片段上,制成了具有电化学活性和纳米金放大作用的DNA电化学生物传感器. 首先采用巯基DNA和巯基烷烃混合自组装膜制备了金修饰电极,将探针DNA分子固定在了电极表面,运用杂交原则结合靶点分子在电极表面形成了双螺旋的DNA链,然后借助抗生蛋白链菌素和生物素之间的强亲和作用,引入了功能化的纳米金. 通过伏安法测定了修饰在纳米金上的二茂铁的氧化还原电流,可以识别和测定溶液中互补的靶点DNA , 172mer 靶点DNA 的浓度在0.001～10nmol/L范围内有线性关系,检测限可达0.75×10-12mol/L.