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第20卷第z期2007年6月聊城大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)JournalofLiacchengUniversity(Nat.Sci.)Vol20No.2Jun.2007DNA電化學(xué)傳感器的研究進(jìn)展王桂香”李衍飛"王文鑫¨馬升勇”賈文麗2’王懷生2’(”泰山學(xué)院材料與化學(xué)工程系,泰安,271021;”聊城大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,分析化學(xué)研究所,聊城252059)摘要介紹了脫氧棱糖核酸(DNA)電化學(xué)傳感囂的原理并重點(diǎn)評(píng)速了DNA在不同材料電極表面的固定化技術(shù),對(duì)比了吸附法、共價(jià)鍵合法、自組裝法、親和素一生物素反應(yīng)系統(tǒng)固定法以廈組合法固定DNA在構(gòu)建DNA電化學(xué)傳感囂中的特點(diǎn).參考文獻(xiàn)64篇.關(guān)鍵詞DNA電化學(xué)傳感器,固定,電極,綜述中圖分類號(hào)0646文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1672—6634(2007)02—0048—06DNA是一類重要的生命物質(zhì),是太多數(shù)生物體遺傳信息的載體,對(duì)DNA的研究是生命科學(xué)研究領(lǐng)域中極為重要的內(nèi)容.隨著人類基因組計(jì)劃的順利實(shí)施,基于DNA探針的基因傳感器、基因芯片的研究正成為基因組研究的一個(gè)熱點(diǎn).DNA電化學(xué)傳感器是用電化學(xué)手段選擇性檢測(cè)DNA的生物傳感器t由已知的DNA片斷和電活性指示劑構(gòu)成.利用電活性分子(雜交指示劑)來指示雜交前后信號(hào)變化,選擇性地識(shí)別靶序列.電化學(xué)DNA傳感器與通常的標(biāo)記(放射性同位素標(biāo)記、熒光標(biāo)記等)探針技術(shù)相比,不僅選擇性好、靈敏度高、響應(yīng)快、操作簡(jiǎn)便及價(jià)格低廉,而且有無可比擬的分離純化基因的功能.故可望用于l臨床快速檢測(cè)基因疾病,探討各種因素引起的DNA損傷程度和可能的突變機(jī)理以及以DNA為作用靶的藥物研究“J.1蹦脯樣讎繃∞業(yè)()警f鼴DNA電化學(xué)傳感器是由一個(gè)支持DNA片VVk./?!畣巍荩危奁瑪鄤╋椀诫姌O表面,構(gòu)成DNA修飾電極,由于電極圖1DNA電化學(xué)傳寤囂原理示意圖上的探針DNA與溶液中的互補(bǔ)鏈(即靶序列)雜交的高度序列選擇性,使得DNA修飾電極具有極強(qiáng)的分子識(shí)別能力.DNA探針分子與靶序列雜交,在電極表面形成ds—DNA,從而導(dǎo)致雜交前后電極表面DNA結(jié)構(gòu)的改變,這種雜交前后的差異可用雜交指示劑來識(shí)別,從而達(dá)到檢測(cè)的目的.DNA電化學(xué)傳感器具有快速、靈敏和價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn),是目前DNA傳感器中最成熟的一種.其工作原理如圖1.2DNA在電極表面的固定化方法及其特點(diǎn)DNA修飾電極是DNA電化學(xué)傳感器的一個(gè)重要部分.將DNA修飾到電極上的方法,文獻(xiàn)報(bào)道主要集中在以下幾種方法,即吸附、共價(jià)鍵合、自組裝、親和素一生物素反應(yīng)系統(tǒng)固定法和組合法等.基金項(xiàng)目:泰山學(xué)院引進(jìn)人才項(xiàng)目(No.Y05—2—03)收稿日期:2007-01.15纛(-v雙慝瞄圃廠\一化一慷圓一~~一一一一~一一一一~一一㈣簍喜訓(xùn)一一第2期王桂香等:DNA電化學(xué)傳感器的研究進(jìn)展492.1吸附法Psle{ek是最早從事核酸電化學(xué)的研究者.他利用核酸能在汞電極和高秩熱解石墨電極(HOPGE)表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸附,發(fā)展了一種簡(jiǎn)便制備核酸修飾汞電極的方法[2].該方法只需要5~10vL的核酸溶液,便得到穩(wěn)定的核酸修飾汞電極.但是,由于是液態(tài)電極,用作傳感器很不方便;吳金添口3等以銀基汞膜電極(sBMFE)來代替一般的懸汞電極(HMDE)和滴汞電極(DME),研究了DNA在該電極上的吸附,發(fā)現(xiàn)由于SBMFE的剛性,DNA較難在SBMFE上吸附.隨表1基于吸附方式固定DNA的骼悼電撮著研究的發(fā)展,現(xiàn)在的吸附法可通過物理吸附、化學(xué)吸附和恒電位吸附來實(shí)現(xiàn).Pangm等將ssDNA或dsD-NA溶液直接滴至新拋光的玻碳電極表面,涂勻,空氣中自然晾干,無菌二次水沖洗,充分浸泡,即得到幾乎為單分子層的DNA修飾電極.Wang口3等利用恒電位富集方法將DNA探針修飾到碳糊電極上,他們先將電極在+1.7V下活化lrain,然后將電極浸入含有DNA的電解質(zhì)溶液中在+0.5V吸附富集2min即可.Brett【63等在較正電位1.3V下,利用恒電位富集方法將變性的DNA修飾到玻碳電極上.其他通過這三種方式的吸附法舉例見表1.除了以上所述之外,吸附法還可通過靜電吸附和LB膜技術(shù)來實(shí)現(xiàn)o“.Lic”]、Fang口“、周家宏D”等分別利用帶正電荷的聚毗咯、陽(yáng)離子聚合物殼聚糖和聚賴氨酸將單鏈DNA固定在電極上,大大提高了DNA的固定效率.Langmuir—Blodegett(LB)膜是指水和空氣界面形成的有序排列的單分子膜.一般由兩親分子構(gòu)成,浸入水中時(shí),親油一端伸向空氣,構(gòu)成排列有序的單分子層,完整轉(zhuǎn)移至固體介質(zhì)表面,即成LB膜.LB膜技術(shù)可在固體表面形成單分子層的生物膜,并根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)分子層的可控積累,即對(duì)膜厚的精確控制.在電極表面,一般通過LB膜拉膜設(shè)備得到LB膜.由于DNA的水溶性,必須應(yīng)用一些特殊的鋪展方法.如Sastry口"和NicoliniEZ3]等使用LB膜技術(shù)將十八烷基胺單分子層轉(zhuǎn)移至固體基質(zhì),利用其靜電吸附作用固定了DNA.吸附法的優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單,操作條件溫和;不足之處是DNA與固體表面結(jié)合力弱,在表面上進(jìn)行任意取向的不規(guī)則分布,故使制得的修飾電極容易發(fā)生DNA解脫,靈敏度低,選擇性差.該法得到的ssDNA修飾電極不利于分子雜交.2.2自組裝(self—assembly,SA)法自組裝法就是基于分子的自組作用,在固體表面自然形成高度有序的單分子層的方法.在核酸技術(shù)中,一般是利用一端帶琉基的DNA片段,在金電極表面上形成自組裝單分子膜來固定核酸.Hashimoto等[2“首次在含20個(gè)堿基ssDNA的5’端修飾HS(CHz):一,將預(yù)處理過的金電極浸入連有琉乙基的DNA探針溶液中,4℃持續(xù)攪拌12h,將探針DNA固定到金電極表面,用此DNA電極對(duì)PVM632的PatI片段上的致癌基因V—myc進(jìn)行檢測(cè),對(duì)目標(biāo)DNA的檢出限高達(dá)10-16g/L.OkahataD”等通過57末端連有巰丙基的10個(gè)堿基的DNA探針固定到金電極表面.Maedao訂等利用ds—DNA的51末端的磷酸基與2一羥乙基二硫化物(HEDS)的羥基反應(yīng)生成磷酸酯鍵,將反應(yīng)混合物通過凝膠柱分離,得到純的5’末端修飾的dsDNA,再通過一SH將修飾dsDNA固定于金電極表面,得到DNA修飾電極.Hashimoto等o”在ssD—NA5’末端修飾巰乙基,通過巰基將ssDNA固定在金電極上.ItoⅡ”等先合成帶琉基基團(tuán)DNA探針,然后將其組裝到金電極上.Nakano啪1等用”硫代己基修飾20鏈節(jié)的低聚核苷酸5’端后,通過自組裝法修飾到金電極上.Tonya[503等利用巰基衍生物將單鏈DNA(5,.HS一(CH:)6-ssDNA一3’)固定到金電極表面來研究DNA探針的特性,發(fā)現(xiàn)該種DNA探針修飾的表面穩(wěn)定,雜交反應(yīng)完全可逆,并有特異性.Bard等的修飾方法o”雖然也是通過一SH在金表面的自組裝,但與以上幾種相比有顯著的區(qū)別.他們先將4一巰基丁基磷酸(MBPA)在純乙醇中固定到硅晶片的金膜上,然后再與A13+反應(yīng)t形成一層包含Al”的膜,再通過AI”與DNA之間的作用將ssDNA固定到電極上.自組裝膜法得到的ssDNA/CME表面高度有序,穩(wěn)定聊城大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第20卷性好,在適當(dāng)?shù)墓潭芏认?,?duì)互補(bǔ)DNA有很好的雜交效率;但它對(duì)巰基修飾的DNA純度要求較高,分離提純操作繁瑣,由于大的親水性核酸基團(tuán),也較難產(chǎn)生一個(gè)緊密堆積表面,并且有一定非特異性吸附結(jié)合.2.3共價(jià)鍵合法共價(jià)鍵合法是通過形成共價(jià)鍵(如:酰胺鍵、酯鍵、醚鍵等)使DNA固定到支持電極表面.首先活化預(yù)處理支持電極表面,引人所需活性基團(tuán)(如:一NHz,一COOH,一OH等),或衍生核苷酸,使其帶上合適的功能團(tuán),隨后用雙官能團(tuán)試劑或偶聯(lián)活化劑聯(lián)結(jié)支持電極與衍生DNA.目前通過巰基(一SH)在Au表面自組裝制備DNA修飾電極的方法被廣泛采用,但該修飾方法存在著一些問題,諸如一SH修飾的DNA難以合成,且需要分離提純,操作表2基于共價(jià)鍵合方式同定DNA的悔體電撮繁瑣;巰基化合物結(jié)合DNA后,簍;三;妻;嘉瑟羞?。閲蹋楦荩披}S酸,7幽-氨萎籌萎:?。灰馄捧!啠?,胺2-:;:箋醇-z;,其體積大幅度增加,故在Au表SPE:屏椐?。梗措婇骸#茫危裕禾技{米警面自組裝比較困難.基于以上問題,陸琪等03采用先進(jìn)行一SH化合物自組裝,得到自組裝單分子層(SAM).再在SAM上共價(jià)鍵合固定DNA的方法制備DNA修飾電極.劉盛輝等[s2-34J用5%(V/V)3一氨基丙基三氧基硅烷(PrNHz,硅烷II)在石墨電極表面硅烷化以導(dǎo)人氨基(一NHz),在pH一6,0的咪唑緩沖溶液中,用EDC作為偶聯(lián)活化劑,ssDNA的5’端磷酸基與電極表面活化的一NH:形成磷酸氨基酯鍵,從而將ssDNA共價(jià)固定在電極表面.其他共價(jià)固定法見表2.共價(jià)鍵合法制備DNA修飾電極,能得到穩(wěn)定的修飾層,易進(jìn)行分子雜交,但由于電極表面反應(yīng)活性位點(diǎn)少,表面合成又是異相反應(yīng),故固定的DNA量少,響應(yīng)信號(hào)小.2t4親和素一生物素反應(yīng)系統(tǒng)固定法?~生物索(Biotin)是生物體內(nèi)分布廣泛的一種羧化酶的輔酶,一端的??羧基通過單一、溫和的生化反應(yīng)能與酶、蛋白質(zhì)、抗體、DNA等通過化學(xué)I:鑫—k合物.親和常數(shù)為1015L/mol,這種極強(qiáng)的專一性親和力,在生物分子的圖2親和紊一生物索反應(yīng)諸固定固定化中意義重大.一般是將親和素共價(jià)偶聯(lián)[(6-49]或通過靜電作用[49,50]DNA原理示意圖吸附到支持物上,隨后將生物素連接的DNA通過生物素與親和素之間的親和作用而固定(見圖2).Mar.razza””和隋森芳““分別直接用電極吸附和先在電極表面移上生物素化的二棕櫚酸酯酰乙醇胺單分子層吸附親和素,再固定生物紊一DNA.用共價(jià)偶聯(lián)的方法固定親和素比直接吸附親和素有更好的穩(wěn)定性及重現(xiàn)性““.Pantano口“、牟穎”“、Xi【s”等已分別利用活性有機(jī)基團(tuán)作用在氨基化和羧基化的電極上共價(jià)結(jié)合生物素,再通過生物素一親和素作為生物分子橋固定DNA.Cosnier等““在鉑電極上,用衍生了吡咯功能團(tuán)的生物素電聚合成聚(pyrrole一生物素)膜,以親和作用固定生物素一ssDNA.基于親和素一生物索反應(yīng)系統(tǒng)固定生物分子的方法憑借簡(jiǎn)便、溫和、高效的特點(diǎn),在生物傳感器領(lǐng)域中越來越受到重視.第2期王桂香等:DNA電化學(xué)傳感器的研究進(jìn)展512.5組合法組合法就是將化學(xué)修飾劑與電極材料混合以制備組合修飾電極.由于碳糊電極的可塑性,適用于組合法修飾.Millan[『571等將18一烷基胺或18烷基酸混入碳糊中,得到化學(xué)修飾的碳糊電極,然后在EDC的存在下,通過18一烷基胺的氨基與85一DNA的5’末端的磷酸基形成磷酰氨鍵.將DNA固定到電極上;或者在EDC和NHS存在下,通過18烷基酸與SS—DNA的dG殘基結(jié)合,從而將DNA修飾到電極上.周劍章“01等和Bard[svso]分別通過巰丁基磷酸和陽(yáng)離子聚電解質(zhì)一聚二烯丙基二甲基胺氯化物在金電極上有序自組裝,靜電固定DNA探針.姜雄平等“”用N一乙酰半胱胺酸在金表面的自組裝,把親和素共價(jià)結(jié)合于金表面,再固定生物紊標(biāo)記DNA.Gajovic—Ejchelmann等“23先在香豆素聚合過程中攙雜親和素,然后固定了生物素標(biāo)記的DNA.林琳“”將鉑電扳表面,再利用十八烷基胺的自組作用形成正電荷中心,以靜電方式固定ssDNA.方禹之等““先在金電聚合一層聚吡咯極表面電沉積一層ZrO:修飾層,利用ZrO。的親氧性,成功固定了5'-PO.一DNA.3DNA固定化研究趨勢(shì)DNA在電極表面的固定化不僅是構(gòu)建電化學(xué)DNA傳感器的基礎(chǔ),也是未來DNA生物傳感器芯片制作的核心技術(shù),所以對(duì)DNA的固定化的深入研究依然是一項(xiàng)迫切的任務(wù).今后的研究將會(huì)在以下幾個(gè)方面有所發(fā)展:(1)電板結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,尋求DNA在電極表面固定的新方法及固定DNA的新材料;(2)電分析化學(xué)技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合,發(fā)展響應(yīng)更靈敏、迅捷,操作簡(jiǎn)便的DNA傳感器;(3)進(jìn)一步拓展DNA電化學(xué)傳感器的應(yīng)用范圍,使之滲透到各個(gè)方面;(4)致力于DNA電化學(xué)傳感器的人工智能化的研究,實(shí)現(xiàn)DNA電化學(xué)傳感器的微型化、自動(dòng)化、智能化.!參考文獻(xiàn)[1]綦宏.新塑DNA電化學(xué)生物傳感器的研制及納米材料在其中的應(yīng)用研究[M].上海,2003,25.v[2]PALECEKE.FOJTAM.DetectingDNAhybridizationanddamageD]Anal.Chem..2001,73(3)i74A~83A.【3]吳金舔.周劍章,黃寅.等脫董核糖桉融在汞胰電經(jīng)上的電化學(xué)行為[J].分析化學(xué),1998,26(7);819~822,C4]PANGDW.ZHANGM,WANGZL.et“.ModificationofglassycarbonandgoldelectrodeswithDNA[J].J.Electroanal.Chem..1996.403-183~188.[5]WANGJtPALECEKE.NIELSENPE,cta1.Peptidenurlelcacidprobesforsequence—specificDNAbloJensors[J].J.Am.Chem.Soe.,1996,118(33);7667~7670[6]BRETTCMA.BRETTAMOtSERRANOSHP..OntheadsorptionandelectrochemicaloxidationofDNAatglassycarbonelec.trodescJ].J.Electroanal.Chem..1994。366:225~251.[7]PANGDW.QIYP.InteractionofDNAwith^rater—solubleporphyrin[J].Electroanalysis.1995.7(8)1774~777,[83HASHIMOTOK.ITOK.ISHIMORIYSequence~speclficgenedetectionwithagoldelectrodemodifiedwithDNAprobesandInelectrochemicallyactivedyeEll.Anal.Chem..1994,66(21)13830~3833.[9]陸或.龐代文.胡探.等.DNA修飾電極的研究一Vll其竹健臺(tái)和吸附DNA.SAM/Au隹飾電極的制備足表征[J].中國(guó)科學(xué)(B輯)t1999.29(4)t“l~347.[103周劍章.是玲玲.董萄暈,等長(zhǎng)髓DNA在盤基庇上的固定化和電化學(xué)標(biāo)記D].電化學(xué).2001,7(3)。276~280.[11]WANGHS.WANGGx-PANQx.StudyontheimmobilizationofDNAoilthesol-gelderivednsnoporoushydroxyapatite-polyvinylalcoholhybridmaterialcoatedonglassycarbonelectrode[J].Electroanalysis.2005.17(20):I854-I960,[123XUC.CAlH.HEP-eta1.Electrochemicaldetectionofsequence-specificDNAusingdDNAprobelabeledwithamtnoferrocene.ndehltosanmodifiedelectrodeimmobilizedwithssDNACJ].Analyst.2001.126(1)l62~65.[13]ERDEMA,KERMANK.MERICB.eta1.DNAelectrochemicalhlosensorforthedetectionofshortDNAsequeBeesrelatedtothehepatitisBvirus[J].Electroana[ysls.1999.11(8)t586~587.[14]LOANNOUAK.PANTAZAK[AA.GIROUSISTH.eta1.DNAhiosemorbasedorlcjrbonpasteelectrodesmodifiedhypolymermuhiplsyer[J].Eleztroana]ysisr2005.18(8):456~464.[153HASHIMOTOK,ITOK.ISHIMORIY.NovelDNA”n¥orforelectrochemicalgenedetection[J].Ansi.ChimAeta..1994.286(2)I219~224.[16]XUc.CAIH.XUQ.eta1.CharacterizationofsingleitrandndDNAonchitosan—modifiedelectrodeanditsappllcationtothe,e-52聊城大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第20卷qnⅢ.specificDNAdetection,Fresenius[J].Anal.Chem..Z001,369(5):4284432.[17]LIUJF,ROUSSELC-LAGGERG?eta1.AntioxldantsensorsbasedonDNA—modifiedelectrodesEj].Anal.Chem..2005.77:7687—7894.[18]蔡宏,棘潁.何品剛?等脫氧柱糖核睦在電極表面的固定化研究進(jìn)展口].分析化學(xué).2004,32(9):815~820.[19]LIz?WANGHD,DONGSJ?etnlElectrochemicalinvestigationofDNAadsorbedonconductingpolymermodifiedelectrode[J].AmlSei.,1997.13:305~310.[20]xuc?CAIH?HEPG?eta1.Electrochemicaldetectionofsequence\lspecificDNAusingaDNAprobelabeledwithaminoferrocencandchitosanmodifiedelectrodeimmobilizedwithssDNA[J]Analyst.2001.126(I)162~65.[21]周家宏,楊輝,邢囊,等.一個(gè)制備睨氯棱糖樁酸謦飾電極的簡(jiǎn)便方法[J].應(yīng)用化學(xué),2001.18(7)。575~577.[02]SASTRYM,RAMAKRIsHNANV-PATTARKINEM.et-1.HybridizationofDNAbysequentialimmobiIizatlonofollgonucl∞tldesattheair—waterinterface[J].Langmuir.2000.18(24):9142~9146.[23]NICOLINIC.EROKHINV.FACCIP,tta1.QuartzbalanceDNA,ensorU].Biosens.Bio£lectron..1997,12(7);613~618,[z4]HASHIMOTOK?ITOK?ISHIMORIYSequence—specificgenedetectionwith1goldelectrodemodifiedwithDNAprobesand^nelectrochemicallyactivedye[J].Anal.Chem..1994.66(21)t9830~3833.[25]0KAHATAY-MATSUNOBUY—IJIROK,eta1.Hybridizationofnucleicacidsimmobilizedon5quartzcrystalmicrobalance[J].J.Am.ChemSoc..1992.114(21):8299~8300[26]MAEDAM,NAKANOK.UCHIDAs.etalMg“-selectiveelectrodecomprisingdouble-helicalDNABsreceptiveenthy[J].ch‰Lett,1994,】O{】805~1808.[27]HASHIMOTOK-ITOK.ISHlMORIY.Sequence—specificgenedetectionwith3goldelectrodemodifiedwithDNAprobesand∞eIectrochemicaIIyactivedye[J].Anal.Chem.,1994.66(81)13830~3833.[28]ITOK.HASHIMOTOK.IsHlMORlY.Quantitativeanalysisforsolid—phasehybridizationreactionandbiodiⅡzre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ethiolself-assembledmonolayers2000(0736.YAMAGUCHIS.SHIMOMuRAT.TATSUMATAdsorption,immobilization,andhybridizationofDNAstudiedbytheuseofquartzcrystaloscillators1993(1437.陳譽(yù)華.宋今丹.李大為核酸探針傳感器的構(gòu)建1996(0638.劉盛輝.陳帆.莫衛(wèi)民單鏈DNA在氨基乙硫醇單分子膜金電極上固定化的研究[期刊論文]-浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)1999(0139.MILLANKM.SPUMANISAJ.MIKKELSENSRCovalentimmobilizationofDNAontoglassycarbonelectrode199240.蔡宏.王延琴.何品剛基于納米金膠標(biāo)記DNA探針的電化學(xué)DNA傳感器研究[期刊論文]-高等學(xué)?;瘜W(xué)學(xué)報(bào)2003(0841.焦奎.徐桂云.張旭志以乙二胺為手臂分子制備的DNA修飾電極及其伏安性能[期刊論文]-高等學(xué)?;瘜W(xué)學(xué)報(bào)2005(0542.TEHHF.GONGH.DONGXDElectrochemicalbiosensingofDNAwithcaptureprobecovalentlyimmobilizedontoglassycarbonsurface200543.LIGAJM.JASNOWSKAJ.MUSIALWGCovalentattachmentofsingle-strandedDNAtocarbonpasteelectrodemodifiedbyactivatedcarboxylgroups200644.MARQUETTECA.LAWRENCEMF.BLUMLJElectrodenetworksfordirectlavel-freehybridizationdetectionofp53sequences200645.TANGH.CHENJ.CUIKImmobilizationandelectro-oxidationofcalfthymusdeoxyribonucleicacidatalkylaminemodifiedcarbonnanotubeelectrodeanditsinteractionwithpromethazinehydrochloride200646.WATTSHJ.YEUNGD.PARKESHReal-timedetectionandquantificationofDNAhybridizationbyanopticalbiosenaor1995(2347.LOFASS.JOHNSSONB.EDSTROMAMethodsforsitecontrolledcouplingtocarboxymethyldextransurfacesinsurfaceplasmonresonancesensors1995(9-1048.LOFASS.JOHNSSONBAnovelhydrogelmatrixongoldsurfacesinsurfaceplasmonresonancesensorsforfastandefficientcovalentimmobilizationofligands199049.CARUSOF.RODDAE.FURLONGDNQuartzcrystalmicrobalancestudyofDNAimmobilizationandhybridizationfornucleicacidsensordevelopment1997(1150.王保珍.杜小燕.鄭晶鉑電極表面生物素-親和素固載單鏈脫氧核糖核酸的電化學(xué)傳感器[期刊論文]-分析化學(xué)2005(0651.MARRAZZAG.CHIANELLAL.MASCINIMDisposableDNAelectrochemicalsensorforhybridizationdetection1999(0152.XIAOC.YANGM.SUISDNA-containingorganizedmolecularstructurebasedoncontrolledassemblyonsupportedmonolayers199853.PANTANOP.MORTONTH.KUHRWGEnzyme-modifiedcarbon-fibermicroelectrodeswithmillisecondresponsetimes1991(0554.牟穎.趙曉君.王珍γ-干擾素DNA傳感器組裝過程的表面等離子體子共振研究[期刊論文]-化學(xué)學(xué)報(bào)2000(0555.ZHOUXC.HUANGLQ.LISFYMicrogravimetricDNAsensorbasedonquartzcrystalmicrobalance:comparisonofoligonucleotifeimmobilizationmethodsandtheapplicationingeneticdiagnosis2001(1-256.COSNIERS.GALLANDB.GONDRANCEIectrogenerationofbiotinylatedfunctionalizedpoolypyrrolesforthesimpleimmobilizationofenzymes1998(1257.MILLANKM.SARAULLOA.MIKKELSENSRVohammetricDNAbiosensorforcysticfibrosisbasedonamodifiedcarbonpasteelectrode1994(1858.XUXH.YANGHC.MALLOUKTEImmobilizationofDNAonanaluminum(IIIalkanebisphosphonatethinfilmwithelectroganeratedchemiluminescentdetection1994(1859.XUXH.BARDALImmobilizationandhybridizationofDNAonanaluminum(IIIalkanebisphosphonarethinfilmwithelectrogeneratedchemiluminescentdetection1995(0960.WANGJ.BARDALMonitoringDNAimmobilizationandhybridizationonsurfacesbyatomicforcemicroscopyforcemeasurements2001(1061.姜雄平.許丹科.劉耀清化學(xué)發(fā)光核酸傳感器的研制[期刊論文]-分析化學(xué)2000(0162.GAJOVIC-EICHELMANNN.EHRENTREICH~FORSTERE.BRERFFDirectedimmobilizationofnucleicacidsatultramicroelectrodesusinganovelelectro-depositedpolymer2003(0563.LINL.LIJR.JIANGLFixationofsingle-strandedDNAnucleotidebyselfassemblytechnology2000(1-264.ZHUNN.ZHANGAP.WANGQJElectrochemicaldetectionofDNAhybridizationusingmethyleneblueandelectro-depositedzirconiathinfilmsongoldelectrodes2004(02相似文獻(xiàn)(10條1.學(xué)位論文徐桂云DNA電化學(xué)傳感器的制備及其在轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品檢測(cè)中的應(yīng)用2007本論文主要用電化學(xué)方法研究DNA探針在固體電極表面的固定,并以亞甲基藍(lán)(MB為雜交指示劑,將制備的DNA電化學(xué)生物傳感器用于轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品外源基因的檢測(cè)。同時(shí)研究丁二酮肟雙核銅(Ⅱ配合物和雙(N-羥乙基氨乙基草酰胺雙聯(lián)吡啶合銅(Ⅱ配合物與DNA的相互作用,考察它們作為DNA電化學(xué)雜交指示劑的可能性。(1石墨粉、固體石蠟和硬脂酸按一定比例混合制得表面富含羧基的碳糊電極,在電極表面組裝荷正電的鋁離子膜,在硬脂酸鋁離子膜上進(jìn)行DNA探針的固定以及與目標(biāo)基因的雜交,并以MB為指示劑檢測(cè)固定和雜交的效果。用循環(huán)伏安法優(yōu)化了DNA的固定和雜交條件。該電化學(xué)生物傳感器被成功地用于對(duì)轉(zhuǎn)基因大豆的CP4epsps基因PCR擴(kuò)增產(chǎn)物的檢測(cè),并對(duì)轉(zhuǎn)基因玉米外源BAR基因片段進(jìn)行定量測(cè)定,檢測(cè)范周為1.0×10<'-7>mol/L~1.0×10<'-4>mol/L,檢測(cè)限為2.25×10<'-8>mol/L。(2固體石蠟作粘合劑,制得重現(xiàn)性好、機(jī)械強(qiáng)度高的碳糊電極。一定條件下十六烷基三甲基溴化銨(CTAB在電極表面自組裝成緊密的單分子層,使電極表面帶有大量的正電荷,進(jìn)而通過靜電作用將DNA固定在電極表面,以鐵氰化鉀[K<,3>Fe(CN<,6>]和MB為指示劑對(duì)固定條件進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明,在弱堿性條件下,CTAB自組裝膜能較好地固定ssDNA和dsDNA,而且固定的ssDNA雜交性能良好。該傳感器被用于轉(zhuǎn)基因油菜外源NPTⅡ(新霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶基因片段的檢測(cè),并能識(shí)別20堿基基因片段中的2堿基錯(cuò)配。(3采用電化學(xué)氧化法使玻碳電極表面生成羧基(-COOH,以乙基-(3-二甲基氨丙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS為偶聯(lián)活化劑,分別把乙二胺和乙二醇引入電極表面作為手臂分子,延長(zhǎng)的活性中心氨基(-NH<,2>或羥基(-OH在EDC存在下可進(jìn)一步有效地共價(jià)固定DNA。用循環(huán)伏安法以MB為指示劑研究固定在電極上的DNA的熱變性及雜交性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:手臂分子的引入,可以改善電極表面的的流體性質(zhì),有效提高DNA的固定效率以及固定的ssDNA的雜交效率。以乙二醇為手臂分子制備的ssDNA修飾電極(ssDNA/Eg/GCE被成功地用于植物轉(zhuǎn)基因工程中應(yīng)用的NOS終止子(胭脂堿合成酶基因終止子基因片段的雜交和識(shí)別。乙二胺為

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