运用交流阻抗技术直接监测DNA杂交

介绍了基于交流阻抗技术构建非标记型脱氧核糖核酸(DNA)杂交传感器的方法．以24个碱基长度的寡聚DNA作为实验对象,将5′端巯基化的单链寡聚DNA(SH-ssDNA)探针与巯基乙酸(RSH)同时自组装到金电极表面,形成杂交识别层,利用交流阻抗技术测量出杂交前后金电极表面电子传递电阻R_(et)的增量作为杂交信号．实验中对DNA探针的自组装时间、杂交温度、杂交时间和阻抗测量液等实验条件进行了观察和优化；通过选择自组装液中SH-ssDNA探针和RSH的浓度,减少DNA在金电极表面的非特异性吸附,同时保证金电极表面自组装的SH-ssDNA探针有合适的疏密度,提高了杂交效率．在各优化条件下,无需扩增杂交信号,此非标记型DNA杂交传感器的检测下限为3．0×10^(-14)mol/L；和完全互补序列相比,一个和三个碱基错配序列分别产生55．6％和1．3％的杂交信号．

基于富勒烯衍生物修饰玻碳电极的DNA电化学传感器

以富勒烯C60,L-苏氨酸及对苯二甲醛为原料,在氮气保护下反应得到含醛基官能团的2-(4-醛基苯基)-5-(1-羟乙基)富勒烯吡咯烷衍生物(C60-CHO).将该材料修饰于玻碳电极表面,并利用醛基与氨基之间温和、高效的缩合反应,将5'-氨基修饰的寡聚核苷酸共价固定到了C60-CHO修饰的玻碳电极表面,构建了一种新型的电化学DNA传感器.以[Fe(CN)6]3?/4?为电活性探针,采用电化学阻抗法对转基因植物CaMV35S启动子基因特征片段进行检测.实验结果表明,杂交前后的电子传递电阻差值(ΔRet)与目标序列浓度对数(lg CS2)在1.0×10-13～1.0×10-9 mol/L浓度范围内呈良好的线性关系,线性回归方程为ΔRet/(103?)=3.471 lg(CS2/mol/L)+50.425(r=0.9977),检测限为1.5×10?14 mol/L.杂交特异性实验进一步表明该传感器对完全互补、碱基错配和非互补序列具有良好的识别能力.

计时电量法用于检测急性早幼粒细胞白血病PML/RARα融合基因的研究

以氯化六氨合钌([Ru(NH3)6]3+)为杂交指示剂,通过Au-S键的共价结合,将DNA探针固定在电极表面与互补靶序列杂交,构建了计时电量法(CC)检测急性早幼粒细胞白血病(APL)中PML/RARα融合基因的电化学DNA传感器,并通过对比杂交前后电量的变化检测互补序列及浓度。由于杂交前后与DNA链静电结合的[Ru(NH3)6]3+量不同而形成电量差值(ΔQ),随着靶序列浓度的增加,[Ru(NH3)6]3+引起的电量差值增大。在最佳实验条件下,此传感器显示了良好的特异性,能区分完全互补和错配序列,并可对融合基因进行定量。互补靶DNA序列在1.0×10-12～1.0×10-8 mol.L-1浓度范围内,ΔQ与DNA浓度的对数值呈良好的线性关系,检出限为4.0×10-13 mol.L-1。实验结果表明,以[Ru(NH3)6]3+为电化学指示剂的DNA传感器,能很好地对含PML/RARα融合基因的靶序列进行定性定量检测。