【摘 要】
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DNA具有优良的物理、化学以及生物学性质,是构建生物传感器极好的材料之一。DNA和金属离子的相互作用的相关研究及其在生物传感上的应用已经吸引了广泛的关注。重金属离子污
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DNA具有优良的物理、化学以及生物学性质,是构建生物传感器极好的材料之一。DNA和金属离子的相互作用的相关研究及其在生物传感上的应用已经吸引了广泛的关注。重金属离子污染物具有很强的毒性,对环境和人体健康存在着巨大的危害。很多检测重金属离子的DNA生物传感器已见报道。本论文主要设计了2种DNA生物传感器,采用电化学阻抗谱法,荧光光谱法以及紫外一可见光谱法分析了Ag+和pb2+与DNA的作用,并实现了对Ag+和Pb2+的检测和定量分析。最后探究了传感器在实际水样(自来水和湖水)中对Ag+和pb2+的检测。 1.基于Ag+和C+C错配碱基对的特异性结合作用,设计了一种检测Ag+的电化学DNA生物传感器:采用一种无标记的Y型的,富含c的部分互补的双链DNA作为探针链,对Ag+与DNA作用前后分别进行电化学阻抗测量,分析Ag+与DNA作用情况。通过加入Ag+前后电荷传输电阻的变化△RCT的大小,实现对Ag+的检测和定量分析。对Ag+的检出限为10fM,这是迄今为止检测Ag+灵敏度最高的传感器。通过半胱氨酸对传感器的再生过程,实现对Cys的定量分析,检出限达到100fM。这种传感器已经成功地应用于自来水和湖水中Ag+的检测,具有巨大的应用前景。 2.构建了一种检测pb2+的信号减小型的无标记荧光DNA生物传感器。以茎部含富G结构(PS2.M)部分序列,环状为聚C结构(dC6)的Hairpin-DNA为模板合成荧光AgNCs,荧光银纳米簇的生成对Hairpin-DNA的序列和构型有高度的依赖性。加入pb2+后,富G结构在pb2+诱导下形成G-四链体结构,破坏了Hairpin-DNA的构型,使AgNCs的荧光猝灭。我们采用紫外-可见光谱法和荧光方法对Pb2+加入前后的Hairpin-DNA/AgNCs体系进行分析,实现了对pb2+的检测,检出限为10nM。此传感器对检测pb2+具有良好的选择性,并已经成功地应用于实际水样自来水中Pb2+的检测。
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