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电化学DNA(E-DNA)传感器现阶段发展存在两个主要的问题:第一个是在复杂体系中探针DNA与目标DNA分子之间很难接近杂交,并且在杂交过程中DNA的非特异性吸附会出现较高的空白信号,导致检测目标DNA分子时两条DNA分子的杂交效率低;第二个是仅仅依靠探针DNA和目标DNA分子间杂交机制导致检测灵敏度低,因此需要放大检测信号以进一步提高灵敏度。本文采用Fe3O4 NPs构建E-DNA生物传感器检测目标物,能有效地消除上述干扰,进一步提高灵敏度。本论文在合成Fe3O4@Au NPs和炔基化Fe3O4@Si O2 NPs复合材料前提下,分别构建了Fe3O4@Au NPs、炔基化Fe3O4@Si O2 NPs的E-DNA生物传感器,并成功用于高灵敏检测目标DNA分子。具体内容如下:1.Fe3O4磁性纳米复合材料的制备。首先通过溶剂热合成法制备了形貌较好、分布均匀的Fe3O4 NPs。通过优化制备条件,改变柠檬酸钠和醋酸钠的浓度调节Fe3O4 NPs的尺寸与形貌,结果显示当柠檬酸钠为67.5 mmol/L、醋酸钠为3.6 mol/L时制备出Fe3O4 NPs粒径为80 nm。然后在Fe3O4 NPs表面使用Na BH4原位还原HAu Cl4的方法成功地制备了Fe3O4@Au NPs。此外,在Fe3O4 NPs基础上采用Stober方法制备Fe3O4@Si O2 NPs,进一步对Fe3O4@Si O2 NPs进行炔基化修饰,同时对制备过程进行优化,研究表明氮气保护一步合成法有利于Fe3O4@Si O2的炔基化。2.构建Fe3O4@Au NPs磁性复合纳米材料的E-DNA传感器。设计三条DNA分子:捕获DNA分子(DNA1),信号DNA分子(DNA2)以及目标DNA分子(DNA3)。DNA3通过碱基互补配对原则拉近修饰在DNA1和DNA2分子中官能团的距离。通过测试电极表面中亚甲基蓝(MB)的电流作为检测DNA3分子的电信号。研究发现传感器在2μM DNA1和2μM DNA2,250μg/m L Fe3O4@Au,杂交时间为2 h时获得传感器最佳电信号,DNA3在10 n M-100 n M之间具有良好的线性关系:I(e-7/A)=0.01243C(n M)+0.57511(R2=0.9983),表明该传感器能够用于检测目标分子。3.开发一种新颖的炔基化Fe3O4@Si O2 NPs磁性纳米复合材料的E-DNA传感器。首先DNA1通过光点击反应固定在炔基化Fe3O4@Si O2磁性复合纳米材料,之后加入DNA2,最后以碱基互补配对原则为基础,利用交流伏安法(ACV)检测有无DNA3时电化学信号,从而可以检测目标DNA分子。