基于金纳米粒子组装电化学DNA传感器检测p53抑癌基因的研究

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基于金纳米粒子组装电化学DNA传感器检测p53抑癌基因的研究

第4 1卷 2 0 1 3年 1 1月

分析化学 ( F E N XI H U A XU E) 研究报告 Ch i n e s e J o u na r l o f An a l y t i c a l Ch e mi s t r y

第1 1期 1 66 4~1 6 6 8

DOI:1 0. 3 7 2 4/ S P. J . 1 0 9 6 . 2 0 1 3. 3 0 3 8 9

基于金纳米粒子组装电化学 D NA传感器检测

p 5 3抑癌基因的研究 罗贤文杜芳静吴烨高楼军李晓霞 (延安大学化学与化工学院，延安 7 1 6 0 0 0 )

摘

要基于金纳米粒子修饰金电极，构建了一种检测 p 5 3抑癌基因的非标记电化学 D N A传感器。采用恒

电位沉积法制备金纳米粒子，并将其修饰于电极表面制得金纳米粒子修饰金电极 ( G N P s/ A u )。场发射扫描 电镜用于金电极和金纳米修饰电极的表面形貌表征。5 端带巯基的捕获探针 D N A通过分子自组装法固定到 G N P s/ A u。传感器采用循环伏安法和电化学交流阻抗法表征。以亚甲基蓝为杂交指示剂，根据杂交前后吸附指示剂量的不同对 p 5 3抑癌基因进行定量测定。在优化的实验条件下， p 5 3抑癌基因在 1 . 0~ 1 0 0 0 n m o l/ L浓度范围内与亚甲基蓝还原峰电流的变化值呈线性关系，检出限为 0 . 8 n m o VL ( s/Ⅳ= 3 )。对 5 0 n m o l/ L p 5 3 抑癌基因平行测定 1 1次，相对标准偏差为 3 . 8%。此传感器能有效区分完全互补序列、单碱基错配序列和三 碱基错配序列 D N A。

关键词非标记电化学 D N A传感器；金纳米粒子； p 5 3抑癌基因

1 引言 近年来，非标记型电化学 D N A传感器因其快速、简单、灵敏，在疾病诊断、基因测序、食品安全等领域受到广泛关注~。为了提高电化学 D N A传感器检测的灵敏度，纳米粒子组装电化学 D N A传感器， 尤其是金纳米粒子因其良好的电学特性和生物相容性等优点，在电化学 D N A传感器中得到广泛应用。 本研究组在玻碳电极表面电沉积金纳米，构建电化学适配体传感器，检测凝血酶，纳米技术、特异性的 D N A和高灵敏的电化学检测技术相结合，提高了电化学检测的灵敏度，其检出限达到 0 . 0 6 n mo

l f L。 p 5 3抑癌基因可诱导细胞生长阻滞，细胞凋亡，细胞分化以及 D N A修复，被称为“基因组卫士”。但 p 5 3的抑癌功能常因突变而消失，使细胞无限分裂增殖，导致癌症发生。因此，建立快速、灵敏检测 p 5 3抑癌基因的分析方法显得尤为重要。目前，测定 p 5 3抑癌基因的方法主要有荧光法¨、免疫组织法H和电化学法，其中电化学方法因其快速、灵敏和简便等优点受到人们关注。本研究采用恒电位沉积法制备金纳米粒子，并将其修饰在金电极表面，制得金纳米粒子修饰金电极 ( G N P s/ A u )。捕获探 针D N A通过自组装方法固定在 G N P s/ A u,以亚甲基蓝 ( MB)为杂交指示剂，建立了简单、快速、灵敏的

非标记型检测 p 5 3抑癌基因的电化学 D N A传感器 (图1 )。本研究将纳米技术、核酸杂交技术与简单、 灵敏的电化学技术有机结合，成功制备了检测 p 5 3抑癌基因的非标记电化学 D N A传感器。

2 实验部分 2 . 1仪器与试剂

B S A( E p s i l o n )电化学工作站 (美国B S A公司 ), P A R S T A T 2 2 7 3电化学工作站 (美国A m e t e k公司 )。

场发射扫描电子显微镜系统 ( F S E M,德国蔡司仪器公司 U l n a 5 5)。三电极系统：以金电极 ( G o l d e l e c t r o d e A u,西= 2 m m,天津英科公司)或金纳米修饰电极 ( G N P s/ A u )为工作电极，饱和甘汞电极 ( S C E)为参比电极，铂丝为对电极。 氯金酸 ( H A u C I 4 H 2 0,国药集团化学试剂有限公司 )。6 .巯基己醇 ( MC H, S i g m a— A l d r i c h公司 )。 亚甲基蓝 ( Me t h y l e n e b l u e, M B,天津化学试剂公司 )。K F e ( C N) 和K F e ( C N) 6 (西安化学试剂厂 )。 2 0 1 3 - 0 4 - 2 4收稿； 2 0 1 3 06 - - 2 5接受本文系陕西自然科学基础研究计划项目( N o . 2 0 1 0 J M 2 0 2 0 )资助 E— ma i l:y d l x x@y a u. e d u . c n

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