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脱氧核糖核酸(DNA)是遗传信息的承担者,是生物遗传的主要物质基础。对人体、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。尤其是在分子水平检测基因突变,为在任何疾病出现征兆前的可靠诊断提供了可能。开发灵敏,稳定和简便的DNA检测技术是目前生命科学研究的热点所在。电化学DNA传感器是一种将电化学分析方法与杂交技术相结合而发展起来的生物传感器。与传统的同位素标记DNA技术方法相比,它具有快速、灵敏、操作简便、无污染的特点,不仅具有分子识别功能,而且还有无可比拟的分离纯化基因的功能,因此,在分子生物学和生物医学工程领域中有着很大的实际意义。纳米技术的出现为纳米材料在分析化学领域的发展和应用开辟了新的思路。纳米粒子的独特性质与生物分子杂交反应和电化学检测方法相结合,使其应用范围更加广阔。本论文的目的就是研制具有高灵敏度高选择性的DNA生物传感器。 论文分为2章,第一章是绪论,首先系统介绍了DNA序列测定的研究进展和DNA生物传感器的原理,介绍了电化学DNA杂交信号的检测方法、应用和发展新动向;接着介绍了纳米材料在生物传感器中的应用;最后阐述了本论文的目的和意义。第二章是研究工作:碳纳米管/Pt纳米复合材料的制备及其在DNA分析中的应用。发展了一种利用碳纳米管/Pt纳米复合物标记DNA过氧化物酶(DNAzyme)实现对特定序列DNA灵敏检测的电化学方法。结合DNA杂交技术和DNA自组装固定化技术,将高灵敏度的计时电流法应用于DNA序列的识别及含量的测定。DNA过氧化物酶(DNAzyme)是一种由G-四链体DNA与氯高铁血红素(hemin)形成的复合物,具有过氧化物酶的活性,它能够催化双氧水(H2O2)氧化3,3-,5,5四甲基联苯胺(TMB)发生电化学反应。利用层层组装技术,在碳纳米管的外壁上包裹了聚电解质PDDA,进而该结构表面可以吸附大量的铂纳米粒子(PtNPs)。通过Pt-S键作用,制备的复合物材料用于DNA过氧化物酶(DNAzyme)催化探针的标记。通过Au-S键的作用,把捕获探针DNA固定到金电极表面,然后采取“夹心法”的杂交方式把铂包裹的CNT的复合物标记的DNA过氧化物酶修饰到了电极表面。实验结果表明,计时电流法分析信号与待测DNA浓度在1.0×10-16 mol/L-1.0×10-11mol/L区间呈线性关系,检测限为0.1fM。