纳米金标记DNA的生物传感器

目的利用纳米金标记DNA以提高传感器的检测灵敏度,为建立方便、快速、准确地检测食品中李斯特菌的方法提供依据。方法利用自组装法,将5′端巯基修饰的单链DNA固定在金电极上,然后与纳米金标记的探针进行杂交。结果传感器与标记有胶体金的探针杂交频率减少了207 Hz,与未标记有胶体金探针杂交频率(减少了52 Hz)相比提高了3倍。结论采用纳米金标记的探针可提高传感器的检测灵敏度,在食品安全检测中具有重要意义。

基于直立碳纳米管大面积金粒子的DNA生物传感器用于早幼粒白血病/维甲酸受体α融合基因检测

基于直立碳纳米管上的大面积金粒子构建了新型的电化学DNA生物传感器,用于急性早幼粒细胞白血病PML/RARα融合基因的检测。首先在直立碳纳米管电极表面溅射金粒子,采用自组装方法将巯基修饰的单链DNA固定到电极上,将氨基修饰的单链DNA和羧基化的Cd Te量子点通过酰胺缩合反应生成Cd Te修饰的DNA探针,通过与目标DNA的双杂交反应形成三明治结构,利用差分脉冲阳极溶出伏安法检测电极表面捕获的Cd Te量子点,从而对DNA进行定量分析。结果表明,电极上Cd^(2+)峰电流与目标DNA浓度(1.0×10^(-12)~1.0×10^(-8)mol/L)的对数值呈线性关系,线性方程为i_(pa)(μA)=1.626+0.132lg C(mol/L)(R=0.996),检出限为4.0×10^(-13)mol/L(3σ)。传感器表现出良好的重现性和稳定性。

基于石墨烯-金纳米粒子复合材料的DNA生物传感器

以柠檬酸钠为还原剂和稳定剂制备石墨烯-金纳米粒子复合材料,复合材料被柠檬酸钠羧基化后与末端氨基修饰的DNA发生键合,制备DNA探针,并以蒽醌-2-磺酸钠(AQMS)为杂交指示剂检测DNA序列的特异性.结果表明:基于石墨烯-金纳米粒子修饰的DNA传感器可选择性区分单碱基错配的目标DNA序列;该传感器具有较高的特异选择性.

纳米金在DNA生物传感器和基因芯片研究中的应用

综述了近年来纳米金在DNA生物传感器及基因芯片中的研究、应用和发展,并对其在生物科技方面的发展趋势进行了展望。参考文献31篇。

基于三维有序金掺杂纳米二氧化钛的DNA生物传感器研究

用模板法在氧化铟锡(ITO)电极上制备具有三维有序多孔结构的金掺杂纳米二氧化钛修饰电极(3DOM GTD/ITO),扫描电镜(SEM)结果表明,制备的修饰电极三维结构规整有序、孔径均一。将标记有二茂铁(Fc)的DNA探针修饰到3DOM GTD/ITO电极上构建了一种新的标记型DNA生物传感器,通过Fc在DNA探针杂交前后的电化学信号变化可识别目标靶序列。采用循环伏安(CV)、示差脉冲(DPV)和交流阻抗(EIS)等方法对DNA探针在电极表面的固定和杂交进行表征。实验结果表明,该DNA生物传感器可以成功地识别乳腺癌基因靶序列,Fc的氧化还原电流与靶序列浓度在8.0×10-7～1.0×10-5 mol/L范围内呈线性关系,线性相关系数为0.9908,检测限为5.2×10-7 mol/L。

基于三纳米金粒子作标记物的DNA电化学生物传感器的研究

近年来所报道的，包括DNA—Au生物条码技术在内的，利用各种纳米材料修饰DNA作为探针元件的信号放大DNA传感器都受限于一种杂交模式缺陷，即难以避免多条目标DNA分子与一个DNA探针相结合。相比于目标DNA分子与DNA探针一对一识别结合的理想模式，这种多对一的结合模式必然导致灵敏度的损失。本工作研制了一种基于一对一识别模式，且利用三纳米金粒子生物条码信号放大的新型DNA探针，很好地解决了这个问题。

纳米级金微粒在DNA生物传感器研究中的应用

纳米金颗粒具有独特的物理、化学性质和良好的生物兼容性,已广泛应用于生命科学研究中的示踪技术。将该技术与DNA传感器相结合,可显著提高生物传感器的灵敏度,缩短检测时间和提高检测通量,已成为近年来的研究重点。

DNA模板荧光金属纳米团簇的合成及应用

荧光金属纳米团簇的尺寸介于金属原子和纳米颗粒之间,特殊的结构和尺寸赋予了金属纳米团簇一系列优异的荧光特性,如荧光强度高、抗光漂白性能强、较大的斯托克斯位移。脱氧核糖核酸(DNA)由于其独特的结构和可设计的序列而成为合成金属纳米簇的理想模板。DNA模板的金属纳米簇主要包括DNA模板的银纳米团簇(DNA-AgNCs)、铜纳米团簇(DNA-CuNCs)、金纳米团簇(DNA-AuNCs)等。DNA模板的金属纳米团簇作为一种新型的荧光纳米探针在生物传感和生物成像等领域具有较大潜在应用价值。基于先前对DNA模板的金属纳米团簇的研究,系统总结了DNA模板的金属纳米簇的制备、性质和在生物传感以及生物成像中的应用。最后,讨论了DNA模板的金属纳米簇的未来发展研究重点和前景。

基于金纳米粒子/聚阿魏酸/多壁碳纳米管修饰电极的DNA计时库仑法生物传感器的制备

构建了基于金纳米粒子/聚阿魏酸/多壁碳纳米管(AuNPs/PFA/MWCNTs)修饰电极的DNA计时库仑法生物传感器。利用循环伏安技术在多壁碳管修饰的玻碳电极表面上聚合一层阿魏酸,在恒电位条件下,在阿魏酸表面沉积金纳米粒子,巯基DNA作为探针通过金硫键固定在金纳米粒子表面。电化学交流阻抗技术(EIS)与扫描电镜(SEM)用于表征DNA传感器的构筑过程。以六氨基合钌(RuHex)作为杂交指示剂,采用计时库仑法进行检测。在最佳实验条件下,检测信号与待测DNA浓度(1.0×10-14～1.0×10-9 mol/L)的对数呈线性关系;检出限为3.5×10-15 mol/L(S/N=3)。此传感器具有良好的稳定性和重现性。

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

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。

基于纳米金胶标记DNA探针的电化学DNA传感器研究

以纳米金胶为标记物 ,将其标记于人工合成的 5 -端巯基修饰的寡聚核苷酸片段上 ,制成了具有电化学活性的金胶标记 DNA电化学探针 ;在一定条件下 ,使其与固定在玻碳电极表面的靶序列进行杂交反应 ,利用 ss DNA与其互补链杂交的高度序列选择性和极强的分子识别能力 ,以及纳米金胶的电化学活性 ,实现对特定序列 DNA片段的电化学检测以及对 DNA碱基突变的识别 .

DNA-纳米金修饰玻碳电极用于水中甲醛的测定

利用纳米金的生物共容性和高电荷传递性能在玻碳电极表面构建纳米粒子生物活性界面，研究了DNA在其界面上对甲醛的电催化作用。通过电化学沉积方法制备了DNA-纳米金修饰的玻碳电极，并对该电极进行了形貌表征，发现平均直径为100nm的多面体纳米金均匀分布在电极表面。利用微分脉冲伏安法和安培法对甲醛进行了检测，优化了实验参数。结果表明：该修饰电极实现了对甲醛的灵敏测定，线性范围为1×10^-5～1×10^-3mol／L，检出限为1．0μmol／L。该电极表现出较好的稳定性，对实际水样的测定回收率为95％～103％.

纳米金在电化学生物传感器中的应用研究进展

近年来,纳米技术的发展为生物传感器的研究注入了新的活力。纳米金由于其独特的光、电学性质、良好的生物相容性、较好的稳定性等特点,可用于分子标记、检测信号放大等方面,从而可以大大改善生物传感器的检测速度、灵敏度、及稳定性。介绍了生物传感器的原理、分类及发展历程、着重阐述了纳米金在电化学生物传感器领域的应用,并对其应用前景做了展望。

纳米金颗粒增强信号的电化学生物传感器用于谷胱甘肽和半胱氨酸的检测

构建了一种高灵敏检测谷胱甘肽(GSH)和半胱氨酸(Cys)的新型电化学生物传感器.先将富含T碱基的DNA1和DNA2探针分别修饰在金电极和纳米金颗粒(AuNPs)上,再加入Hg2+,通过形成T-Hg2+-T结构使AuNPs结合到金电极表面.当加入GSH(或Cys)后,GSH(或Cys)可以竞争结合T-Hg2+-T结构中的Hg2+,使AuNPs离开电极表面.由于AuNPs上修饰的DNA探针能够静电吸附大量电活性物质六氨合钌(RuHex),因此该过程可引起计时电量信号的显著变化,据此实现了GSH(或Cys)的高灵敏检测.该传感器的检出限达10 pmol/L,比荧光法或比色法降低了2～3个数量级.实验结果表明,该传感器具有较好的选择性.

生物DNA调控生长出金纳米花:或创造具有先进功能纳米材料

一个跨国研究团队日前宣布，成功利用生物DNA片段实现了金纳米粒子的生长调控。研究人员表示，该成果通过单一步骤对纳米尺度的金属材料进行可自定义精确结构设计和制备，有望创造大量具有先进功能及充满结构艺术性的新型纳米材料。

纳米金在生物传感领域的应用研究进展

近年来,由于纳米金具有容易制备以及良好的生物相容性和相对较大的比表面积等特点,在生物传感领域的应用研究得到了飞速的发展。文中综述了纳米金在构建DNA、免疫、酶、糖等各类生物传感器方面的应用研究进展。

功能化纳米金增强的DNA电化学检测和序列分析

用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 ,将其标记于生物素修饰的寡聚核苷酸片段上 ,制成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 .首先采用巯基DNA和巯基烷烃混合自组装膜制备了金修饰电极 ,将探针DNA分子固定在了电极表面 ,运用杂交原则结合靶点分子在电极表面形成了双螺旋的DNA链 ,然后借助抗生蛋白链菌素和生物素之间的强亲和作用 ,引入了功能化的纳米金 .通过伏安法测定了修饰在纳米金上的二茂铁的氧化还原电流 ,可以识别和测定溶液中互补的靶点DNA ,17 mer靶点DNA的浓度在 0 .0 0 1～ 10nmol/L范围内有线性关系 ,检测限可达 0 .75× 10 -12 mol/L .

基于金-普鲁士蓝复合纳米粒子的电流型DNA传感器的制备

在玻碳电极(GCE)表面依次电聚合硫堇膜(PTh)、电沉积金-普鲁士蓝复合纳米粒子(PB-Au)和金纳米粒子(GN),利用GN比表面积大和生物相容性好的特性,进而固定单链DNA(ssDNA),制备一种电流型DNA传感器(GCE/PTh/PB-Au/GN/ssDNA).利用电化学交流阻抗技术(EIS)和循环伏安法(CV)对电极的修饰过程进行表征,以亚甲基蓝(MB)为杂交指示剂,利用微分脉冲伏安法(DPV)对DNA进行检测.结果表明,所制备的DNA传感器可以对DNA进行灵敏检测,在1.0×10^(-14)~1.0×10^(-6) mg/L范围内,DPV的峰电流与DNA质量浓度呈良好线性关系,工作曲线斜率为-13.4μA/decade,相关系数为0.994,检测下限为1.0×10^(-14) mg/L.所制备的传感器灵敏准确,不仅可用于基因检测,而且对重金属离子及其他有机污染物的检测也有重要研究价值.

纳米金与生物分子的相互作用及生物传感检测

系统地分析了纳米金与生物分子的相互作用,并从光学比色分析、荧光分析、电化学检测、质量变化检测等几个方面入手,详细介绍了纳米金在DNA检测领域中的应用。

DNA在石墨烯/金纳米/聚吡咯复合材料上的固定及杂交

采用原位化学氧化聚合法制备石墨烯/金纳米/聚吡咯(G/AuNPs/PPy)纳米复合材料,并在其表面进行DNA的固定及杂交.使用傅里叶变换红外光谱、X-射线光电子能谱、场发射扫描电子显微镜及透射电子显微镜对复合材料的化学结构、元素组成和表面形貌进行表征,DNA固定及杂交前后复合材料电化学性能和质量的变化运用电化学循环伏安、交流阻抗和石英晶体微天平等方法测试,结果表明,G/AuNPs/PPy复合材料电化学性能明显优于G/AuNPs二元材料,且DNA在复合材料表面的固定量可达307 ng,同时能检测到357 ng完全匹配靶向DNA.