電化學生物傳感技術用于重金屬和蛋白質的檢測.pdf

1、環(huán)境中的重金屬離子難以被微生物降解,通過生物鏈的累積進入人體,嚴重威脅著人們的身體健康及生命安全。蛋白質是生物體最基本的物質之一,在生物體內含量大,種類繁多,參與生命體每一步反應和活動,與生命的起源和進化、物質運轉、遺傳等息息相關。而各種蛋白質在人體內的濃度變化直接與人體的新陳代謝情況密切相關,已成為疾病判別與診斷的依據(jù)。因此,建立簡單、快捷、靈敏、實用的蛋白質檢測方法對藥物研究、臨床診治等醫(yī)學研究具有重要的意義。電化學生物傳感器具有實

2、時、穩(wěn)定、在線、快捷、選擇、直觀的超靈敏分析檢測的優(yōu)點,檢測對象涉及醫(yī)藥、環(huán)境、食品和金屬等多領域,使得以電化學方法為基礎的生物分子技術具有極其廣闊的發(fā)展空間和應用前景。因此,在本研究論文中,我們建構了一下幾種電化學傳感器。
　　 (1)本文建構了一種基于目標物誘導DNA鏈折疊的新型電化學傳感器實現(xiàn)對汞離子的超靈敏檢測。實驗設計了一條巰基標記的包含了33個堿基的DNA鏈,該鏈由7對胸腺嘧啶-胸腺嘧啶錯配堿基對分隔5對互補雜交堿基

3、對而成,其通過巰基自組裝固定在金電極表面,然后與一條二茂鐵標記的包含10個堿基的DNA鏈雜交,產生很強的電化學氧化還原信號。在汞離子的作用下,由于T-Hg-T結構的形成,汞離子誘導33個堿基的DNA鏈折疊成發(fā)卡結構,二茂鐵標記的DNA鏈從電極表面釋放下來,電化學信號降低。本傳感器的響應信號通過循環(huán)伏安,差示脈沖伏安以及電化學阻抗譜圖進行了完整的表征。結果表明,該傳感器實現(xiàn)了對汞離子的超靈敏檢測,濃度范圍從0.1 nM到5μM,檢測限為0

4、.06 nM。此外,該方法還具有很好的選擇性,能實現(xiàn)對實際環(huán)境樣品中Hg2+的檢測。
　　 (2)本章建立了一種基于免疫脂質體的電化學傳感器用于甲胎蛋白AFP的超靈敏檢測。通過在脂質體中包埋大量的電活性物質標記的DNA鏈結合電化學方法的靈敏性進行放大檢測,使靈敏度大大提高,顯示了很好的線性范圍、穩(wěn)定性和高選擇性,檢測范圍從1fg/mL到10 ng/mL,使其檢測限大大降低,最低檢測下限為0.7fg/mL。
　　 (3)建

5、立了一種基于包酶脂質體和生物催化金屬沉積進行信號二次放大的新型電化學免疫傳感器檢測前列腺特異性抗原PSA。包裹的堿性磷酸酶和脂質體表面功能化的檢測探針作為檢測試劑,通過夾心免疫反應,目標分析物PSA和功能化的脂質體被依次固定到電極表面,在表面活性劑的作用下,脂質體被破解釋放出內部包裹的堿性磷酸酶ALP,ALP催化抗壞血酸磷酸酯產生的抗壞血酸還原銀離子形成金屬銀納米顆粒沉積在電極表面。本傳感器的響應信號用線性掃描伏安法進行檢測。結果顯示,