基于磁性纳米颗粒和金纳米粒子构建DNA电化学生物传感技术  

A Novel DNA Electrochemical Biosensing Technology Based on Magnetic Nanoparticles and Gold Nanoparticles

作　　者：王小兰[1] 郑静[2] 陈琛[1] 汤亚泥 张帆[1] 何品刚[1] 

机构地区：[1]华东师范大学理学院化学系,上海200241 [2]上海工程技术大学,上海201620

出　　处：《分析科学学报》2014年第4期477-480,共4页Journal of Analytical Science

摘　　要：本文构建了一种基于纳米粒子、茎环DNA和丝网印刷电极(SPCE)的电化学生物传感技术用于乳腺癌基因的快速、灵敏检测。该传感技术中,探针DNA的两端分别标记了巯基和生物素,巯基用于与金纳米粒子(AuNPs)作用,生物素用于与磁性纳米颗粒(MNPs)表面修饰的链酶亲和素作用以达到富集的目的,之后利用SPCE进行电化学检测。无目标DNA存在时,双标记DNA保持茎环结构,使得生物素分子很难和MNPs上的亲和素接触。一旦加入目标DNA,茎环结构打开,生物素得以与MNPs上的链霉亲和素发生特异性结合,形成的复合物(MNPs-DNA-AuNPs)通过磁性富集到SPCE表面,从而获得AuNPs的电化学信号。该DNA电化学生物传感对单碱基错配有良好的分辨能力,完全互补DNA的检出限为8.0×10-13 mol/L。A simple and sensitive method for the detection of breast cancer DNA based on hairpin DNA, nanoparticles and screen-printed carbon electrode（SPCE） was described. AuNPs were modified with a dually labeled DNA probe（DLP） in a hairpin structure with biotin labeled at one end and sulfhydryl labeled at the other end. In the absence of target DNA, the DLP probe remained in the stem-loop structure. Upon contacting with the target DNA,the hairpin structure was destroyed and then the biotin was available for conjugation with the streptavidin modified magnetic nanoparticles. Then, the formed complex was magnetically separated from the solution and AuNPs were electrochemically detected on SPCE. The DNA sensing technology could detect as low as 8.0× 10^-13mol/L complementary DNA and it also had the excellent differentiation ability for single-base mismatched sequences.

关 键 词：本文构建了一种基于纳米粒子、茎环DNA和丝网印刷电极(SPCE)的电化学生物传感技术用于乳腺癌基因的快速、灵敏检测.该传感技术中 探针DNA的两端分别标记了巯基和生物素 巯基用于与金纳米粒子(AuNPs)作用 生物素用于与磁性纳米颗粒(MNPs)表面修饰的链酶亲和素作用以达到富集的目的 之后利用SPCE进行电化学检测.无目标DNA存在时 双标记DNA保持茎环结构 使得生物素分子很难和MNPs上的亲和素接触.一旦加入目标DNA 茎环结构打开 生物素得以与MNPs上的链霉亲和素发生特异性结合 形成的复合物(MNPs-DNA-AuNPs)通过磁性富集到SPCE表面 从而获得AuNPs的电化学信号.该DNA电化学生物传感对单碱基错配有良好的分辨能力 完全互补DNA的检出限为8 0×10-13 mol L.本文构建了一种基于纳米粒子、茎环DNA和丝网印刷电极(SPCE)的电化学生物传感技术用于乳腺癌基因的快速、灵敏检测.该传感技术中 探针DNA的两端分别标记了巯基和生物素 巯基用于与金纳米粒子(AuNPs)作用 生物素用于与磁性纳米颗粒(MNPs)表面修饰的链酶亲和素作用以达到富集的目的 之后利用SPCE进行电化学检测.无目标DNA存在时 双标记DNA保持茎环结构 使得生物素分子很难和MNPs上的亲和素接触.一旦加入目标DNA 茎环结构打开 生物素得以与MNPs上的链霉亲和素发生特异性结合 形成的复合物(MNPs-DNA-AuNPs)通过磁性富集到SPCE表面 从而获得AuNPs的电化学信号.该DNA电化学生物传感对单碱基错配有良好的分辨能力 完全互补DNA的检出限为8 0×10-13 mol L.磁性纳米颗粒 金纳米粒子 DNA 丝网印刷电极 

分 类 号：O657.15[理学—分析化学]