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本文构建了一种新型DNA电化学传感器,用来检测乳腺癌易感基因BRCA1。乳腺癌是女性中最常被诊断出的疾病,并且会影响全球女性的健康。乳腺癌BRCA1生物标志物的早期精确检测对促进诊断和提高治愈率具有重要意义。在这项工作中,成功开发了基于三维还原氧化石墨烯(3D-rGO)和聚苯胺(PANI)纳米纤维修饰的玻碳电极(GCE)的无标记DNA生物传感器,用于乳腺癌BRCA1的超灵敏检测。首先用鳞片石墨通过Hummers’法制备GO,经过一步水热法得到3D-GO,然后用水合肼还原。其次根据苯胺聚合反应,制备聚苯胺纳米纤维(PANI),最后,将二者超声处理,通过π-π共轭的非共价结合的方式得到3D-rGO-PANI纳米复合材料,经过SEM、TEM、XPS等一系列表征对材料表面形态、成分组成、成键方式进行分析和验证。通过循环伏安法(CV),差分脉冲伏安法(DPV)和电化学阻抗谱法(EIS)研究了3D-rGO-PANI/GCE的电化学行为。结果表明3D-rGO和PANI纳米纤维具有降低电荷转移电阻(Rct)和增强电子传输能力的协同作用,这意味着3D-rGO-PANI/GCE的电化学活性大大增强。在使用DPV选择的最佳条件下(ssDNA固定10 h,杂交时间40 min,温度37℃,pH 7.4,MB浓度2.0×10-5 M,孵育25 min),可以将探针DNA(ssDNA)固定在3D-rGO-PANI/GCE上,以特异性识别目标DNA形成双链DNA(dsDNA),检测范围1.0×10-15~1.0×10-7 M,理论LOD为3.01×10-16 M。与此同时,该DNA传感器的特异性、稳定性和重复性都符合预期。此外,本文构建的纳米生物传感器可在血液样本中检测到BRCA1,抗干扰性强,具有广泛的应用前景。