耐尔蓝接技超支化合物用于DNA电化学传感器的研究开题报告.doc

开题报告 耐尔蓝接技超支化合物用于DNA电化学传感器的研究 一、选题的背景、意义 近年来，人类对基因技术的研究和应用迅速发展，并在卫生防疫、医学诊断等领域发挥重要作用。在多种DNA检测技术中，DNA生物传感器代表了一种新的检测手段，与传统诊断技术相比，它快速、灵敏、操作和仪器设备简单，尤其是它具有分子识别功能，在基因诊断、治疗，和传染性疾病检测等方面做出了很多贡献，代表了当今生物检测技术的前沿。正在研究和已经应用的DNA传感器主要包括压电式传感器、化学发光(荧光)传感器、微组装免疫传感器、光学传感器以及电化学传感器等。在DNA杂交及识别方面，电化学DNA传感器成本低，设计简单，设备小巧，能耗低，引起人们重视[1]。通常，电化学DNA传感器是通过电极表面同载电化学指示剂标记的ssDNA来识别与之互补的目标DNA序列。所使用的电化学指示剂是具有电化学活性的物质，通常使用二茂铁，还有邻苯二胺、阳离子金属复合物有机染料等。但它们往往同时与ssDNA和dsDNA结合，选择性不理想。耐尔蓝用于生物染色，区别脂肪酸和中性脂肪，病理组织中细菌和放线菌染色等等方面效果较好，亦有作用为电化学指示剂的实际价值。 DNA是一类重要的生命物质，是大多数生物体遗传信息的载体，对DNA的研究是生命科学领域中极为重要的内容，随着人类基因组计划的顺利实施，基于DNA探针的基因传感器、基因芯片的研究正成为基因组研究的一个热点，DNA传感器是用电化学手段选择性检测DNA的生物传感器，由已知的DNA片段和电活性指示剂构成。利用电活性分子（杂交指示剂）来指示杂交前后信号变化，选择性地识别靶序列[2]。电化学DNA传感器与通常的标记（放射性同位素标记、荧光标记等）探针技术相比，不仅选择性好、灵敏度高、响应快、操作简单及价格低廉，而且有无可比你的分离纯化基因的功能，故可望用于临床快速检测基因疾病，探讨各种因素引起的DNA损伤程度和可能的突变机理以及DNA为作用靶的药物研究。 二、相关研究的最新成果及动态 李毓琦[3]等测试了一种新型的乙型肝炎抗体膜片。测试时，仅需将25μl被检血清滴注于该膜上，经孵育与洗涤即可制得抗原与抗体复合物膜。用复合物膜组装成免疫电极．测定血清样品中乙型肝炎表面抗原古量。电极的线性范围是20~320ng/ml，方法的日间相对标准偏差为10.78%(n=4，m=5),对血清中可能存在的一些其它抗原具有较好的选择性。105例临床血清样本，本法与酶联免疫吸附分析法测定结果符合率为86%。乙肝抗体膜片系一次性使用，4℃可保存半年以上。 牛淑妍[4]等在0.2mol/L pH5.0 Na-HAc缓冲溶液中，运用电化学方法和荧光光谱分析法研究了硫堇与鲑鱼精DNA的相互作用。硫堇与DNA作用后，氧化还原峰电流减小，峰电位正移，溴化乙锭(EB)-DNA体系在加入硫堇后出现荧光淬灭的现象。结果表明，硫堇与DNA的结合方式主要是嵌插作用。以硫堇为电化学杂交指示剂，制得了一种DNA电化学生物传感器，该传感器具有良好的选择性，靶DNA在11.3~121nmol/L范围内具有了良好的线性关系，线性相关系数0。9971，检测限为5.26nmol/L(3σ，n=7)。 刘志敏[5]等以室温固相合成法制备纳米ZnO，通过壳聚糖(CHIT)的成膜效应将纳米ZnO固定在玻碳电极(GCE)表面，制得的ZnO/CHIT/GCE电极成为DNA固定和杂交的良好平台。DNA的固定和杂交通过电化学交流阻抗进行表征。以电化学交流阻抗免标记法检测目标DNA，固定于电极表面的DNA探针与目标DNA杂交后使电极表面的电子传递电阻增大，以此作为检测信号可以高灵敏度地测定目标DNA。电化学阻抗谱检测人类免疫缺陷病毒(HIV)基因片段的线性范围为2.0×10-11～2.0×10-6mol/L，检出限为2.0× 10-12 mol/L。 魏娜[6]等基于急性早幼粒细胞白血病(acute promyelocytie leukemia，APL)中PML/RARA(promyelocytic leukemia/retinoic acid receptor alpha)融合基因的碱基序列，设计了一种新型发夹结构DNA电化学探针，并将此探针固定在玻碳电极表面，采用自行合成的硝基吖啶酮(NAD)作杂交指示剂，应用循环伏安法与差分脉冲伏安法实现了对人工合成的APL PML／RARA融合基因的检测，同时对检测条件进行优化。结果表明，在pH 7.0Tris-HCI缓冲液中，杂交前后NAD氧化峰电流差值与靶标链浓度在2.0 ×10-8～1.0 ×10-7mol/L范围内呈良好的线性关系，检出限为3.0×10-9mol/L。 许世超[7]等构建了一个以亚甲基蓝(MB)为杂交指示剂的电化学DNA传感体系：通过自组装的方式将巯基改性的