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该文基于自组装化学修饰金电极,对DNA杂交、GSH(还原型谷胱营肽)交联体系进行了电化学检测和DNA序列及巯基的识别分析,并应用电化学石英晶体微天平实时表征和定量检测了细胞色素c.Ⅰ.功能化纳米金增强的DNA杂交的电化学检测和特定序列分析分别研究了DNA直接杂交体系和DNA sandwich杂交体系.冠以大量二茂铁的纳米金微粒/抗生蛋白链菌素结合物为标记物,标记于生物素修饰的DNA杂交双螺旋链上,制得了具有电化学活性和纳米金放大作用的DNA电化学生物传感器.直接杂交体系选取不同链长的30-mer和17-mer生物素标记靶点分子进行研究,Sandwich体系对39-mer无标记靶点分子进行研究.在KClO<,4>中性溶液中,采用三电极体系循环伏安法(CV),在0.35V(vs.Ag/AgCl)左右得到一对相当可逆的氧化还原峰,是功能化纳米金结合物上的二茂铁(Fc/Fc<+>)的特征峰,该电化学信号极强,可以识别和测定溶液中互补的靶点DNA.对30-mer、17-mer和39-mer不同链长DNA分别得到了它们的工作曲线和检测限,检测限分别为0.25、5.0和2.0 pM,充分证明了纳米金的放大作用.Sandwich体系也适用于对多聚核苷酸的分析,采用病毒性乙肝的pre-S基因的PCR(聚合酶链式反应)产物作为实际样品测定,取得了良好效果.DNA直接杂交和sandwich杂交体系均实现了对单碱基突变的高灵敏检测和序列识别.Ⅱ.表面固定的含半胱氨酸的还原型谷胱苷肽(GSH)的电化学检测和巯基识别采用巯基识别试剂N-(2-二茂铁基-乙基)马来酰亚胺(Mi-Fc)与标记生物素马来酰亚胺(Mi-Biontin),选取较为经典的还原型谷胱苷肽分子(GSH)作为模型体系进行研究.将还原型谷胱苷肽分子固定到含羟基琥珀酰亚胺酯的自组装膜上,通过交联反应引入巯基识别试剂Mi-Fc或Mi-Biotin.Mi-Fc上有电活性二茂铁,能够对表面固定分子进行电化学检测;Mi-Biotin分子含有生物素,可将功能化纳米金引入反应体系,得到放大数倍的电化学信号,检测限低于1.0 nM.由此,通过这两种方法实现了对表面固定的含半胱氨酸的多肽和蛋白质的电化学检测.Ⅲ.自组装膜上细胞色素c的电化学石英晶体微天平实时表征和定量检测采用石英晶体微天平(QCM)这一灵敏的质量传感器测定细胞色素c.应用自组装技术在压电石英晶振表面自组装巯基十一酸(MUA)单层膜,用盐酸1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)活化羧基,将细胞色素c共价固化到电极表面.QCM实时监测了MUA的自组装过程和细胞色素c的固化过程,定量得出了细胞色素c的固化量,发现细胞色素c在0.03~3.00μM与频率变化成线性关系,检测限可达1.19nM.对MUA和细胞色素c在电极表面的覆盖度进行了测定,与文献方法对照,结果基本一致.