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随着人类基因组计划(HGP)的实施,基因诊断已经成为分子生物学和生物医学研究中的重要领域。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。大规模的基因检测要求建立更简便、迅速、廉价、微型化的分析装置。许多新的生物技术的开发,为发展高灵敏度、高特异性的基因分析检测方法注入了活力,其中利用DNA双链的碱基互补配对原则发展起来的各种DNA生物传感技术,受到生物分析工作者的高度重视。电化学DNA生物传感器以其灵敏度高、轻巧便宜、携带方便、耗能少、能与现代微电子技术联用,易于实现微型化等优点,受到了研究者们的广泛关注,俨然成为当今生物学、医学领域的前沿性课题。 法拉第交流阻抗技术是研究电极过程的有效工具,被广泛的应用于电化学研究领域,可以得到比其他电化学方法更多的动力学信息及电极界面结构的信息,例如,电子传递电阻、双电层电容等。用该技术构建的电化学DNA生物传感器,可以检测杂交前后电极表面电化学性质的变化,具有灵敏、迅速、非标记的优点。 近两年,随着人类基因组计划的完成和功能基因学、蛋白组学研究的开展,发展能对重要蛋白质进行实时检测跟踪的高灵敏度的分析方法是后基因组时期一个重要的研究领域。传统蛋白质的检测主要利用抗体-抗原的特异相互作用。核酸识体对蛋白质的结合力和特异性可与蛋白质的抗原抗体间的作用力相媲美,且比抗体有许多优越性。例如:核酸识体是人工化学合成,合成简单、稳定性、重现性好,而且可以按需要对序列中的核苷酸定点修饰各种官能团(如荧光基团等),便于核酸识体的固定化和信号的检测,与蛋白质作用的动力学参数可以按要求改变等。因此人们利用核酸适体构建蛋白质生物传感器已引起许多科学工作者的关注。 本论文有机结合了核酸分子的碱基互补配对原则、法拉第交流阻抗技术以及核酸适体对蛋白质的特异性识别能力,设计了几种新型的电化学DNA生物传感器,不仅能快速、灵敏和准确的检测特定序列的DNA片段,还能识别对应的蛋白质分子,拓宽了后基因时代的研究领域 论文分为五章: 第一章:绪论 首先系统介绍了DNA生物传感器的基本结构和分类。着重介绍了DNA电