基于GR-5 DNAzyme和催化发卡自组装电化学生物传感器超灵敏检测铅离子

发布时间：2021-12-16 14:58

　　在本课题中,我们构建了一个简单的基于GR-5 DNAzyme和催化发卡自组装（CHA）无蛋白酶信号递增型电化学生物传感器,用于超灵敏检测铅离子。在铅离子的存在下,GR-5 DNAzyme可以特异性与铅离子反应,切割底链为两条游离的DNA片段,其中的一条DNA片段可以打开固定在金电极上的发卡捕获探针,触发CHA反应。通过CHA反应,大量标记着两个亚甲蓝分子的发卡信号探针被捕获到金电极上,促进电子转移,从而产生一个大的亚甲蓝电流。通过这个方法检测铅离子,检测范围为4×10^-11–3×10^-6 M,检测限低至2.7×10^-11 M（S/N=3）。实验结果表明,构建的生物传感器对铅离子具有高度特异性并具有良好的分析性能。该生物传感器还采用加标法检测血清中添加的铅离子,其检测结果具有良好的回收率。该传感器的优越性能有望应用于辅助临床诊断铅中毒。 

【文章来源】：重庆医科大学重庆市

【文章页数】：41 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

基于GR–5DNAzyme和催化发夹自组装无蛋白酶信号递增型电化学传感器超灵敏检测铅离子原理示意图

曲线的半圆增大，电荷转移阻力增加，这是由于 DNA 带负电荷的磷酸盐骨架阻碍了电荷的转移[59]，说明 Hc 已经通过 Au-S 键组装到了金电极的表面。当 MCH 组装到电极表面后(曲线 c)，Ret 进一步增加，这是由于 MCH 的生物分子特性，阻碍了电荷在金电极表面转移，这说明 MCH 成功的结合到了金电极表面，并起到了封闭电极的作用。随后，在无铅离子的条件下加入铅离子特异性DNAzyme 和信号发卡 DNA 的混合物，Ret 只是轻微增大（曲线 d）；而在铅离子特异性 DNAzyme 与铅离子反应后，加入信号发卡 DNA 反应，Ret 则大大增加（曲线 e）。这说明在没有铅离子的条件下，CHA 反应不能进行，只有极少量的 Hc-Hs复合物形成；而在铅离子存在的情况下，CHA 反应可以进行，大量的 Hc-Hs 复合物形成。这也证明了本试验对铅离子的具有高度识别作用。CV 检测结果（图 2B）与 EIS 检测结果一致，氧化还原峰随每一步的修饰过程发生相应变化。EIS 和 CV图证明了传感器的每一步修饰过程均按照图 1 进行。

（.A）每一步的修饰后的电极在20mMTris-HCl、140mMNaCl和5mMMgCl2溶液(pH


本文编号：3538337