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本论文由绪论、研究报告两部分组成。第一部分为绪论,介绍了DNA传感器原理、分类,总结了电化学发光分析体系和分析方法特点,纳米粒子的特性和制备方法,评述了DNA检测方法的研究进展和应用,最后阐述了本论文的研究目的和内容。
第二部分为研究报告,由两部分组成,第一部分为以金纳米为探针载体ECL检测DNA的研究,提出金纳米粒子做探针载体,同时二(2,2-联吡啶)(2,2-吡啶-4,4-二碳酸)琥珀酰胺钌(Ru(bpy)2(dcbpy)NHS)标记DNA,制得探针:Ru(bpy)2(dcbpy)NHS-DNA-Au,以此探针与固定在金电极上的目标DNA杂交,然后在含有三丙胺(TPA)的杂交缓冲溶液中施加电压,记录电化学发光信号,通过电化学发光信号对目标DNA进行检测。试验发现,以金纳米为探针载体与传统的DNA检测方法即在探针的一端只标记一个信号分子相比,可以极大的增强电化学发光信号,这是因为在传统的检测方法中,在探针的一端只标记一个信号分子,而以金纳米为探针载体,可以在金纳米上负载多个探针,每次杂交,有多个信号分子,放大了目标DNA的检测信号,电化学发光检测信号与目标DNA的浓度在1.0×10-11mol/L-1.0×10-8mol/L范围内成线形关系,检出限为5.0×10-12mol/L,对1.0×10-9mol/L浓度的靶DNA进行11次测定,相对标准偏差为4%。
研究报告的第二部分为基于金纳米修饰电极和探针载体DNA电化学发光分析方法研究,建立了以金纳米修饰电极和以金纳米作探针载体的电化学发光检测DNA新方法。以1,6-己二硫醇分子为连接剂,将金纳米自组装在金电极上形成金纳米修饰电极,再将含巯基的目标单链DNA固定于金纳米修饰电极上,与以金纳米粒子为载体的电化学发光DNA探针进行杂交反应,将杂交后的电极作为工作电极,在含有TPA的溶液中进行电化学发光测量,根据电化学发光强度进行目标单链DNA的定量检测。在选定实验条件下,检测囊肿纤维DNA片断(20base)的线性范围为1.0×10-12-1.0×10-9mol/L,相关系数为0.9954,检出限为5.0×10-13mol/L,对1.0×10-10mol/L目标DNA进行11次测定,相对标准偏差为4.5%。实验结果表明,金纳米具有较大的比表面积,可增强DNA在电极上的固定量,从而增强电化学发光检测信号,提高方法的灵敏度。