石墨相聚合物氮化碳(CN)是一种新型的有机半导体材料,近年来其电化学发光(ECL)性质在传感领域中的应用引起了人们的广泛关注。由于迅速增长的人类疾病(如癌症)与DNA甲基化异常有着密切的关系,因此,在疾病的早期诊断和治疗中,发展高灵敏的甲基化酶活性检测方法有着极其重要的意义。传统检测方法包括高效液相色谱、凝胶电泳、放射性标记等已经成为检测MTase的黄金标准检测方法,但是其缺点是费时费力、时间密集、不连续,且通常需要昂贵的仪器。为了克服以上缺点,本论文提出利用多功能氮化碳纳米片(CNNS)构建的三明治结构组装电化学发光生物传感器检测甲基化酶的活性。CNNS不仅可以用作结合大量发夹探针DNA提高灵敏度的优异基质,而且还可以分别组装在生物传感器底层和顶层用于传感器件可靠性自我诊断和分析物检测。CNNS的这种独特三明治结构充分结合了以常规方式组装在底层或顶层中的ECL发光体的优点。此外,端粒酶活性被认为是早期癌症诊断,预测和疾病发病机制的重要参数,我们还提出通过调控CNNS和染料之间的距离产生的荧光强弱的变化来检测端粒酶。本论文的具体研究工作如下:1、构建组装多功能氮化碳纳米片三明治夹心结构体系,在DNA甲基化酶的浓度不同情况下,CNNS的ECL信号产生明显的变化,进而对DNA甲基化酶转移酶活性进行高灵敏度和高质量的检测。与此同时,底部CNNS作为内部探针可用于传感器件可靠性评估。结果表明了此体系检测DNA甲基化酶活性不仅具有超低的检测下限(0.043 U/mL)和宽的线性范围从0.05到80 U/mL,并且能大大降低假阳性结果。2、采用上述同样的方法得到在水中能稳定分散的CNNS分散液,研究稳定CNNS分散液和不同染料相互作用之后荧光的变化。由于端粒酶在一定条件下可以作用DNA扩增成为长链DNA,实验中发现利用DNA的长短链可以调控CNNS和染料之间的距离,进而引起荧光强度的变化,达到对端粒酶活性的检测。该研究为疾病早期预防和诊断提供了新的视野,同时也有望进一步拓宽CNNS作为一种新型材料在生物传感领域的应用。