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dna电化学生物传感器的研究进展

生物医学工程学杂志 2013年第1期30卷 208-212页

作者：赵燕珍张海燕吴小丽刘仲明王捷广州军区广州总医院医学实验科广州510010

近年来,随着电化学生物传感器的发展,生物传感器在基因诊断、环境监测、药物研究等领域已经广泛应用,关于提高生物传感器的灵敏度和选择性、优化检测方法的研究也越来越受到大家的关注。本文介绍了电化学生物传感器的原理及组成,着重综... 详细信息

近年来,随着电化学生物传感器的发展,生物传感器在基因诊断、环境监测、药物研究等领域已经广泛应用,关于提高生物传感器的灵敏度和选择性、优化检测方法的研究也越来越受到大家的关注。本文介绍了电化学生物传感器的原理及组成,着重综述生物敏感膜的制备、纳米材料和石墨烯在提高检测灵敏度方面的应用,以及生物传感器在临床诊断和指导临床治疗方面的应用前景。

关键词： dna电化学生物传感器纳米材料石墨烯灵敏度

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dna电化学生物传感器的研究进展

天津工业大学学报 2010年第3期29卷 66-70页

作者：张爱春周存天津工业大学材料科学与工程学院天津300160 天津纺织纤维界面处理工程中心天津300160

介绍了dna电化学生物传感器的组成及原理,综述了近年来单链dna的固定以及杂交信号的电化学检测方面的研究进展,探讨了纳米材料、纳米技术在dna电化学生物传感器的制备及应用中发挥的作用,并对dna电化学生物传感器的发展方向进行了展望.

关键词： dna电化学生物传感器修饰电极杂交纳米材料

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dna电化学生物传感器的设计

DNA电化学生物传感器的设计

作者：杨琳华东师范大学

学位级别：硕士

随着人类基因组计划(HGP)的实施，基因诊断已经成为分子生物学和生物医学研究中的重要领域。人体、病毒和细菌核酸中特定碱基序列的检测在疾病诊断、食品污染、法医鉴定和环境监测等领域都将会发挥越来越重要的作用。大规模的基因检测... 详细信息

随着人类基因组计划(HGP)的实施，基因诊断已经成为分子生物学和生物医学研究中的重要领域。人体、病毒和细菌核酸中特定碱基序列的检测在疾病诊断、食品污染、法医鉴定和环境监测等领域都将会发挥越来越重要的作用。大规模的基因检测要求建立更简便、迅速、廉价、微型化的分析装置。许多新的生物技术的开发，为发展高灵敏度、高特异性的基因分析检测方法注入了活力，其中利用dna双链的碱基互补配对原则发展起来的各种dna生物传感技术，受到生物分析工作者的高度重视。电化学dna生物传感器以其灵敏度高、轻巧便宜、携带方便、耗能少、能与现代微电子技术联用，易于实现微型化等优点，受到了研究者们的广泛关注，俨然成为当今生物学、医学领域的前沿性课题。法拉第交流阻抗技术是研究电极过程的有效工具，被广泛的应用于电化学研究领域，可以得到比其他电化学方法更多的动力学信息及电极界面结构的信息，例如，电子传递电阻、双电层电容等。用该技术构建的电化学dna生物传感器，可以检测杂交前后电极表面电化学性质的变化，具有灵敏、迅速、非标记的优点。近两年，随着人类基因组计划的完成和功能基因学、蛋白组学研究的开展，发展能对重要蛋白质进行实时检测跟踪的高灵敏度的分析方法是后基因组时期一个重要的研究领域。传统蛋白质的检测主要利用抗体-抗原的特异相互作用。核酸识体对蛋白质的结合力和特异性可与蛋白质的抗原抗体间的作用力相媲美，且比抗体有许多优越性。例如：核酸识体是人工化学合成，合成简单、稳定性、重现性好，而且可以按需要对序列中的核苷酸定点修饰各种官能团(如荧光基团等)，便于核酸识体的固定化和信号的检测，与蛋白质作用的动力学参数可以按要求改变等。因此人们利用核酸适体构建蛋白质生物传感器已引起许多科学工作者的关注。本论文有机结合了核酸分子的碱基互补配对原则、法拉第交流阻抗技术以及核酸适体对蛋白质的特异性识别能力，设计了几种新型的电化学dna生物传感器，不仅能快速、灵敏和准确的检测特定序列的dna片段，还能识别对应的蛋白质分子，拓宽了后基因时代的研究领域论文分为五章：第一章：绪论首先系统介绍了dna生物传感器的基本结构和分类。着重介绍了dna电

关键词： dna电化学生物传感器交流阻抗技术核酸适体非标记

dna电化学生物传感器检测急性早幼粒细胞白血病PML/RARα融合基因的实验研究

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DNA电化学生物传感器检测急性早幼粒细胞白血病PML/RARα融合基因...

作者：庄茜福建医科大学

学位级别：硕士

dna电化学生物传感器是近几年迅速发展起来的一种全新的生物传感器,它是进行核酸结构分析和检测的重要手段之一,由于它具有测定快速、简便、灵敏、价廉等优点,越来越受到人们的关注。本文成功研制了一种以2-硝基吖啶酮(2-NAD)为杂交指... 详细信息

dna电化学生物传感器是近几年迅速发展起来的一种全新的生物传感器,它是进行核酸结构分析和检测的重要手段之一,由于它具有测定快速、简便、灵敏、价廉等优点,越来越受到人们的关注。本文成功研制了一种以2-硝基吖啶酮(2-NAD)为杂交指示剂用于检测急性早幼粒细胞白血病(APL)中PML/RARα融合基因的dna电化学生物传感器。实验结果表明,2-NAD是一种特异性较强的指示剂,能够有效地区分PML/RARα融合基因的互补与非互补序列。PML/RARα探针电极在pH 4.0的磷酸盐缓冲液(PBS)底液中,2-NAD浓度10μM,与1.31×10-7M探针互补链45℃杂交30min,检测信号效果良好。互补dna在9.08×10-85.45×10-7 M浓度范围内,与检测信号成一次线性关系,检测限达到2.1×10-8M,可以实现对APL中PML/RARα基因定性定量的测定。此外,本文还构建了基于电化学交流阻抗技术直接监测dna杂交的方法,对多种实验条件进行了优化。首先将5’端巯基修饰的22个碱基长度的寡聚核苷酸探针和巯基乙酸同时自组装到金电极(AuE)表面,形成杂交分子识别层。然后用交流阻抗技术进行监测,取杂交前后电极表面电子传递电阻的改变值作为杂交信号。实验中优化了杂交识别层的固定时间、探针和巯基乙酸的比例、杂交温度和时间,以及阻抗值测量液的离子强度。在各优化的条件下,探针dna与1.0×10-8M的目标dna 45℃杂交30min,检测到杂交前后的Ret有明显的差异,表明可以通过交流阻抗法实现对PML/RARα基因定性的测定。在对APL实际样品的初步实验研究中,用设计好的上下游引物对已提取的样品cdna进行PCR,凝胶电泳后,将回收的胶片段进行测序分析,确定了与目标dna完全互补的特异性探针序列,为实际样品的进一步检测研究提供了良好的基础。

关键词： APL 2-NAD dna电化学生物传感器交流阻抗技术实际样品

基于PAMAM/聚2,6-吡啶二甲酸膜dna电化学生物传感器的制备及对禽病毒基因检测的研究

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化学学报 2009年第19期67卷 2227-2232页

作者：蔡军艾仕云殷焕顺时伟杰山东农业大学化学与材料科学学院泰安271018

以铂电极上聚合的2,6-吡啶二甲酸(PDC)膜组装G5.0树状高分子(PAMAM)固定ssdna探针,制备了一种新型的dna电化学生物传感器.用[Fe(CN)6]3-/4-作氧化还原指示剂,以电化学交流阻抗和循环伏安技术对探针ssdna的固定和杂交进行了表征.实验表明... 详细信息

以铂电极上聚合的2,6-吡啶二甲酸(PDC)膜组装G5.0树状高分子(PAMAM)固定ssdna探针,制备了一种新型的dna电化学生物传感器.用[Fe(CN)6]3-/4-作氧化还原指示剂,以电化学交流阻抗和循环伏安技术对探针ssdna的固定和杂交进行了表征.实验表明,当ssdna在复合膜上固定及与其互补序列杂交后,电极表面的传递电阻(Ret)依次增大.因此,可以利用Ret的明显差异,以此固定探针的修饰电极,对互补序列dna进行无标记交流阻抗检测.基于该生物传感器结合交流阻抗技术对禽病毒基因进行检测,在优化实验条件下,靶基因ssdna-2在2.0×10-11～1.0×10-8mol·L-1线性范围内,其浓度与电极表面的电子传递电阻(Ret)之间呈良好的线性关系,检测限为3.6×10-12mol·L-1.表明该方法为病毒灵敏地检测提供了一个有益的传感平台.

关键词： dna电化学生物传感器交流阻抗技术 2,6-吡啶二甲酸树状高分子(PAMAM) 禽病毒基因

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dna电化学生物传感器的原理与研究进展

化学传感器 2009年第1期29卷 9-15页

作者：毛斌韩根亮马莉萍刘斌高晓平李工农刘国汉甘肃省科学院传感技术研究所甘肃兰州730000

dna电化学生物传感器是近年迅速发展起来的一种全新的生物传感器,该类传感器具有电极制作简便、使用寿命长、重现性好、灵敏度高、成本低、易于实现微型化等诸多优点,在临床医学检验、遗传工程、药物作用机理、新药筛选、环境监测和食... 详细信息

dna电化学生物传感器是近年迅速发展起来的一种全新的生物传感器,该类传感器具有电极制作简便、使用寿命长、重现性好、灵敏度高、成本低、易于实现微型化等诸多优点,在临床医学检验、遗传工程、药物作用机理、新药筛选、环境监测和食品工程等领域已得到广泛地研究与应用。该文简单介绍了dna电化学生物传感器的基本原理,对其研究进展加以分类和简要评述,最后对其发展方向进行了展望。

关键词： dna电化学生物传感器基本原理研究进展

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dna电化学生物传感器的研究与应用

四川兵工学报 2009年第9期30卷 119-124页

作者：谢灵珠杨涛包小林海军航空工程学院青岛分院山东青岛266042 青岛科技大学山东青岛266042 青岛海军潜艇学院山东青岛266000

介绍了dna电化学生物传感器的原理和特点,对dna探针固定、杂交的指示的研究设计进展进行了综述,并对其在生物武器、基因疾病诊断、体外药物分析和筛选及环境检测进行了展望.

关键词： dna电化学生物传感器生物电化学分析

新型dna电化学生物传感器用于乳腺癌转移基因的研究及应用

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基因组学与应用生物学 2019年第9期38卷 4377-4382页

作者：林启凰林聪炜叶廷秀张岗陈丹陈仲巍厦门医学院药学系厦门361000 解放军第一七四医院厦门361000

乳腺癌是危害女性健康的最常见的恶性肿瘤,其每年发病率及死亡率不断升高,其中乳腺癌转移是乳腺癌患者致死的主要原因。新型dna电化学生物传感器,具有灵敏度高、重现性好、易于操作、准确性好等诸多优点,能够较好地应用于临床上常规检... 详细信息

乳腺癌是危害女性健康的最常见的恶性肿瘤,其每年发病率及死亡率不断升高,其中乳腺癌转移是乳腺癌患者致死的主要原因。新型dna电化学生物传感器,具有灵敏度高、重现性好、易于操作、准确性好等诸多优点,能够较好地应用于临床上常规检查难以发现的乳腺癌早期转移标志基因及序列的检测,为下一步乳腺癌病人实际样品的检测奠定坚实的实验基础,从而有效降低了乳腺癌死亡率,并且改善乳腺癌患者生存。因此研究一种新型的dna电化学生物传感器能够快速、灵敏并准确的检测出乳腺癌转移标志基因对于乳腺癌的早期诊断和治疗具有重要的意义。

关键词：乳腺癌乳腺癌标志基因 dna电化学生物传感器

层层组装与纳米材料结合制备新型dna电化学生物传感器的研究

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层层组装与纳米材料结合制备新型DNA电化学生物传感器的研究

作者：杜萌青岛科技大学

学位级别：硕士

本论文的研究目的是希望通过纳米材料、层层组装技术构建聚合物/dna,纳米材料/dna,聚合物/纳米材料等多层膜,然后在多层膜的基础上制备新型的dna电化学生物传感器,以实现对dna的高灵敏高选择性的检测,为dna检测提供了新的手段与方法。... 详细信息

本论文的研究目的是希望通过纳米材料、层层组装技术构建聚合物/dna,纳米材料/dna,聚合物/纳米材料等多层膜,然后在多层膜的基础上制备新型的dna电化学生物传感器,以实现对dna的高灵敏高选择性的检测,为dna检测提供了新的手段与方法。主要包括以下内容: 1.利用正电性的纳米ZnO和负电性的dsdna之间的静电吸附作用,把它们层层组装构成(ZnO/dsdna)多层膜,并运用循环伏安和交流阻抗的方法对多层膜的构建进行了监测。通过检测负载在多层膜上的电活性探针MB的微分脉冲伏安(DPV)响应信号研究了镍的化合物对dna的损伤,MB在多层膜上“负载/释放/重复负载”的过程能够有效地区别出完好的dna膜和损伤后的dna膜。 2.把正电性的阳离子聚合物聚赖氨酸(pLys)和负电性的dna层层组装在碳纳米管修饰的碳糊电极表面,然后利用电活性探针亚甲基紫(MV)与dsdna的相互作用,制备了(pLys/dsdna)-MV,微分脉冲伏安响应信号表明,(pLys/dsdna)上的MV经过空白溶液的洗脱之后,能够获得释放,同时(pLys/dsdna)还具备再次吸附MV的能力,具有很好的可逆性;我们将制备的(pLys/dsdna)-MV用于致癌金属镉的化合物对dna氧化性损伤的检测及锌对dna的保护作用,研究结果表明,这种dna电化学传感器能够有效的检测镉对dna的损伤,在锌离子存在的情况下对dna能够起到一定的保护作用。 3.在带负电的巯基丙酸修饰的金电极表面吸附上带正电的阳离子聚合物聚赖氨酸,然后利用纳米金-碳纳米管杂合体(Au-CNT)表面带负电的纳米金和带正电的聚赖氨酸之间的吸附作用,用层层组装的方法构建了(Au-CNT/pLys)多层膜,并运用电化学的方法对多层膜的性质和制备的最优化条件进行了研究,最后在多层膜的基础上,利用多层膜最外层带正电的聚赖氨酸和dna上带负电的磷酸骨架之间的吸附作用,成功地实现了探针dna的固定和目标dna的杂交,制得dna电化学生物传感器,并对传感器的制备条件进行了优化。实验表明,该dna电化学生物传感器对转基因玉米PAT基因片段有较好的选择性,能有效地区分不同的碱基序列,对互补序列检测的线性范围为1.0×10mol/L～1.0×10mol/L,检测限达到2.45×10mol/L。 4.利用共价键合的方法在带负电的巯基丙酸修饰的金电极表面吸附上包裹着氨基(-NH)的金纳米粒子(AuNP),依靠金纳米粒子表面带正电的-NH与聚氨基苯磺酸(PABSA)带负电的磺酸根(-SO)之间的静电吸附吸附作用,用层层组装的方法构建了(AuNP/PABSA)多层膜,多层膜表现出良好的转移电子能力以及在中性媒介中的氧化还原活性;然后在多层膜上固定dna探针并使用了计时电位法研究了dna的固定和杂交,同时对传感器的制备条件进行了优化;最后应用此dna电化学传感器对经HindⅢ限制性内切酶酶切后的转基因大豆样品进行了测定,并用传感器检测含量不同的转基因大豆dna和非转基因大豆dna的混合溶液,杂交前后的电流差与转基因dna的含量呈良好线性关系,可以直接用于转基因大豆dna中转基因成分的定量检测。

关键词： dna电化学生物传感器层层组装 dna损伤聚氨基苯磺酸纳米金计时电位法