生物传感器杂交特性及分析性能优化

基于在CS-CNTs/GCE表面对ssDNA和dsDNA铜复合物的良好识别，进一步将铜复合物作为氧化还原杂交指标，检测与PAT基因相关的寡核苷酸。图3.1.6为探针DNA杂交前（曲线a）与互补序列S2（曲线b）、三碱基错配序列S3（曲线c）和非互补序列S4（曲线d）的DPV曲线及对应电流值。在S1/CS-CNTs/GCE上仅出现一个小的氧化峰，信号与S4-S1/CS-CNTs/GCE处非常相似，说明S4与S1未杂交。当S1/CS-NTs/GCE与S2完全互补序列杂交时，铜络合物的氧化信号明显增强。根据前期铜复合物与双螺旋DNA特异性结合的研究，S2-S1/CS-CNTs/GCE处信号放大可能是由于[Cu（bpy）（MBZ）2（H2O）]在S1-S2之间形成的双螺旋DNA中积累所致。当用S3代替杂交序列并在相同条件下测量时，信号有所下降，说明由于碱基失配未能完成完全杂交。这些差异表明，构建的生物传感器以[Cu（bpy）（MBZ）2（H2O）]为指标，对目标DNA检测具有良好的特异性。

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图3.1.6　目标DNA杂交前（曲线a）与互补序列S2（曲线b）、三碱基错配序列S3（曲线c）和非互补序列S4（曲线d）的微分脉冲伏安曲线

利用不同浓度的互补S2进行杂交，进一步评价了DNA生物传感器的分析性能。如预期所料，随着靶序列（CS2）浓度的增加，[Cu（bpy）（MBZ）2（H2O）]的氧化峰电流逐渐增大（图3.1.7），说明电极表面形成的双螺旋DNA越多，吸附的[Cu（bpy）（MBZ）2（H2O）越多。[Cu（bpy）（MBZ）2（H2O）的氧化峰电流与CS2的对数（log CS2）有良好的线性关系当5.0×10-10＜CS2＜1.0×10-8M（内插图3.1.7），回归方程Ipa/（A）=0.77 log[CS2/（M）]+8.16，r=0.998。检测限为5.0×10-10M。这些结果表明，所构建的生物传感器可灵敏地检测PAT基因序列的寡核苷酸片段。