基于G-四分体结构的DNA酶传感器电化学检测凝血酶

1990年以来,通过体外筛选和selex技术发现了具有催化性能的DNA酶.其中被广泛研究的一种特定的DNA酶为富含G碱基的DNA序列与卟啉铁(hemin)结合形成的具有G-四分体结构的酶.由于该酶表现的催化能力远比游离的Hemin强~([1]),因此,这种新型的DNA酶被广泛作为生物传感器应用于DNA,重金属离子的比色和化学发光检测中~([2]).     

基于分子灯塔构型变化对凝血酶的电致化学发光传感器研制

核酸适配体(aptamer)因其能与目标物特异性结合且灵敏度高选择性好而备受关注~([1]),目前利用aptamer技术已实现了对凝血酶、ATP、可卡因等多种目标物质的有效测定.然而,在aptamer上直接修饰标记物会导致其对目标物质识别中特异性及选择性的降低~([2]).我们构建了一种基于无标记aptamer的电致化学发光生物传感器,利用分子灯塔的特殊结构~([3])及二茂铁对Ru(bpy)32+的电致化学发光(ECL)信号有猝灭作用的原理~([4]),实现了对凝血酶的测定.     

基于磁纳米颗粒的二段对称分裂式G-四分体DNA酶生物传感器用于Hg2+的快速检测

提出了一种可用于Hg²⁺快速检测的基于磁纳米颗粒与二段对称分裂式G-四分体DNA酶的生物传感器. 分别用紫外-可见光谱法, 圆二色光谱法和荧光显微镜成像技术对实验设计的DNA酶传感器进行了表征. 传感器中磁纳米颗粒的应用不仅可以直接从水样中通过磁分离方法分离和富集被测物Hg²⁺, 并且还能将游离的未与Hg²⁺结合的DNA酶和hemin等除去, 有效地提高检测灵敏度和降低背景信号; 此外, 二段对称分裂式G-四分体DNA酶的运用还可增强传感器的灵活性和选择性. 传感器对Hg²⁺检测的线性范围为0.8～20 nmol/L, 检出限为0.3 nmol/L. 当水体中的共存离子大量存在时, 传感器对Hg²⁺的检测仍具有高度特异性. 对实际水样的检测回收率在95.3%～104.4%之间. 实验设计的DNA酶传感器操作简便, 费用低廉, 具有良好的再生能力. 可用于天然水体和饮用水样品中痕量Hg²⁺的检测.     

基于钯纳米颗粒修饰直立碳纳米管电极的电化学葡萄糖生物传感器

将电化学氧化生成的Pd(Ⅳ)离子配合到直立碳纳米管(ACNTs)上, 使其还原为纳米颗粒(Pb nps), 从而制得Pd nps-ACNTs纳米复合物电极, 经过葡萄糖氧化酶(GOD)进一步修饰后, 制成GOD/Pds nps/ACNTs酶电极, 通过测量GOD和葡萄糖酶促反应中产生的H₂O₂含量, 进而监测葡萄糖浓度. 实验结果表明, 电极表面大量Pd纳米颗粒的存在显著提高了传感器的检测灵敏度, 使酶电极具有响应时间短(<5 s)及检测电位低(<0.4 V)等优点.     

二茂铁标记DNA电化学探针的研制及性质研究

以乙基－（3－二甲基丙基）碳化二亚胺盐酸(EDC)为偶联活化剂,利用缩合反应分别将电化学活性物质氨基二茂铁（Aminoferrocene,AFC)和苯基二茂铁（Ferrocencearboxadehyde,FCA)成功地标记在变性小牛胸腺DNBA片段上,制备成二茂铁标记DNA探针,分别采用电化学,紫外,红外光谱等方法研究了二茂铁标记DAN探针的性质,计算了二茂铁的标记效率,变性小牛胸腺DNA的反应效率以及二茂铁化合物与变性小牛胸腺DNA的反应比率,实验表明,氨基二茂铁和醛基二茂铁与DNA上的磷酸基是以1：1比率进行的反应,该标记反应不影响DNA链碱基的紫外吸收,二茂铁标记DNA探针在石墨电极上有良好的电化学影响,将制备好的二茂铁标记DNA电化学探置于冰箱中冷冻（温度低于－15度）保存3个月后用于测定,峰电流仅下降1．2％。     

抗癌药物柔红霉素的光谱电化学研究

采用现场光谱电化学技术,结合循环伏安和红外光谱等手段,研究了柔红霉素的电极过程,并提出了可能的还原机理.结果表明,柔红霉素的还原途径与其浓度存在一定的联系:稀溶液的还原经历一ECE过程--得到两个电子还原为柔红霉氢醌后,发生化学反应脱去7位上的糖基侧链,得到的7-去氧柔红霉醌继续被还原,生成的自由基中间体可发生歧化反应或通过分子间缔合而稳定;当溶液浓度较大时,柔红霉素分子在得到一电子生成半醌自由基中间体后,以其双分子缔合物的形式稳定存在.     

电致化学发光法测定药剂中盐酸表阿霉素的含量

在一定的条件下,盐酸阿霉素（ＰＭＢ）有电致化学发光现象,其发光强度受脉冲幅度、底液性质和金属离子的影响,并且在相同的脉冲幅度和一定的浓度范围内,ＰＭＢ的发光强度与浓度在 １．３６ × １０－７～ ８．８ × １０－６ ｍｏｌ／Ｌ范围内呈现良好的线性关系,可以用于测定药剂中ＰＭＢ的含量。方法的检测限为３．０×１０－８ｍｏｌ／Ｌ（Ｓ／Ｎ＝３）,ＲＳＤ为３．６％（ｎ＝７）。     

柔红霉素与DNA作用的序列特异性研究

采用紫外-可见光谱法和紫外-可见光谱电化学法研究了柔红霉素(DNR)与不同寡聚核苷酸之间的相互作用.结果表明,DNR优先作用于寡聚核苷酸的CpG位点,然后是ApG和ApC.因为DNR可与鸟嘌呤之间形成3个氢键.与双链寡聚核苷酸作用时,DNR最先插入的位点是(CpG)₂碱基对之间,其次是(TpG)(CpA)和(GpC)(ApC)碱基对之间.当DNR与存在未配对G碱基的DNA链作用时,因游离的DNR量增加使其电化学活性增加,导致DNA构象和构型的变化,使DNA生理功能受到损伤,DNA碱基增色效应显著上升.此法可用于G碱基未配对DNA链的检测.     

低压下酞菁裂解法制备定向碳纳米管阵列

在低压条件下以酞菁铁为原料, 采用独立双温控加热系统在石英玻璃基底上气相沉积制备了大面积准直性好和管径均匀的碳纳米管. 利用扫描电子显微镜(SEM/FESEM)和透射电子显微镜(TEM)研究了定向碳纳米管的生长形态和结构. 详细讨论了系统真空度、反应温度、气体流速及氢气和氩气的体积比例等参数对碳纳米管生长的影响, 并测试了该碳纳米管的场发射性能及超电容性能.     

单链脱氧核糖核酸在石墨电极表面固定化的研究

用５％（Ｖ／Ｖ）３－氨基丙基三乙氧基硅烷（ＰｒＮＨ２硅烷Ⅱ）在石墨电极表面硅烷化以导入氨基（－ＮＨ２）,然后用乙基－（３－二甲基丙基）碳二亚胺盐要卤）ＥＤＣ）关活化剂,将单链ＤＮＡ（共价固定在石墨电极表面。采用显微分光光度法、红外光谱法和电化学方法对电极表面的ｓｓＤＮＡ层进行了表征,并用紫外－可见光谱法对电极表面固定化ｓｓＤＮＡ的杂交特性进行了研究。结果表明,ｓｓＤＮＡ可以比较均匀地固定在石墨电极