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近年来,特异DNA序列的检测在临床诊断、法医鉴定、食品检测、环境监测等领域中得到广泛应用,其检测的方法与精度备受科研工作者关注,传统的DNA序列检测方法存在成本高、操作复杂等缺点。长期定植于胃病患者胃粘膜中的幽门螺旋杆菌,能引起慢性胃炎、胃溃疡甚至胃癌等疾病,因此幽门螺旋杆菌快速准确的检测对胃部疾病的诊治具有重要意义。随着基因诊断学的发展,以及科学家们对幽门螺旋杆菌基因组研究的深入,对幽门螺旋杆菌的检测变得更加简单、快速、准确,对人体无创检测的方法越来越受到人们的欢迎。在本实验组的研究基础上,本研究设计了一种检测幽门螺旋杆菌基因中特有的UreB序列的电化学DNA生物传感器,将3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)自组装而成的分子膜和DNA修饰的纳米金颗粒运用在传感器的组装过程中,以金属配合物作为化学指示剂,然后进行电化学检测。本研究设计的传感器中,两次利用DNA修饰的纳米金颗粒,对信号进行双重放大。主要过程：利用组装在电极表面上APTES的氨基与组装在纳米金颗粒上捕获探针DNA (cpDNA)的磷酸基团之间的静电作用力,将cpDNA固定在电极上,然后与靶DNA (tDNA)进行杂交,最后tDNA另一端与修饰在纳米金颗粒上的报告探针DNA (rpDNA)进行杂交,形成夹心结构,rpDNA和发卡DNA (hpDNA)共同修饰在纳米金颗粒上。在对该传感器的研究中,合成并使用了能特异性嵌入到双链DNA中的电化学杂交指示剂五氨·3-(2-菲-9-甲基-乙烯基)吡啶合钌(Ⅱ)(简称[Ru(NH3)5L]2+), [Ru(NH3)5L]2+既可以嵌入在tDNA杂交后形成的双链中,又可以嵌入在hpDNA的双链中,嵌入完成后直接进行电化学检测,使用[Ru(NH3)5L]2+能够有效降低检测的背景电流。扫描电子显微镜(TEM)图像和紫外吸收峰表明,本研究中合成的纳米金颗粒的粒径大小为13+1 nm。采用FAM荧光基团修饰的捕获探针(FAM-cpDNA),合成AuNPs-cpDNA复合物,研究表明每个纳米金颗粒上连接了231个cpDNA分子；另一种AuNPs-hpDNA-rpDNA复合物中,每个纳米金颗粒上连接了147个hpDNA和29个rpDNA。在最优条件下,tDNA的浓度在10-13M～10-16M时,利用差分脉冲伏安法(DPV)检测得到的峰电流(Ip)与靶DNA浓度的对数呈现出良好的线性关系,其线性回归方程：Ip(10-7A)=2.1626Lg(CtDNA/M)+39.5352,回归系数R2=0.9966,检测极限是6×10-18M。最后对该传感器的特异性和选择性进行研究,结果表明该传感器具有较强的特异性和选择性。本研究成功组装了一种能够特异性检测DNA序列的电化学DNA传感器。下一步将进一步优化实验条件,提高传感器检测的灵敏度以及精确性,为今后实现快速、简便、灵敏检测生理样品打下基础。