脱氧核糖核酸电化学传感器的原理及其应用
电化学传感器工作原理
电化学传感器工作原理
电化学传感器是一种基于电化学原理的传感器，用于检测和测量化学物质的浓度和特性。
其工作原理基于电化学反应，在传感器的工作电极上发生的化学反应可产生电流或电势变化，根据这些变化来推断目标化学物质的浓度或特性。
电化学传感器一般由一个工作电极和一个参比电极组成。
工作电极是与目标化学物质接触的部分，其中的化学反应与目标物质有关。
参比电极是一个稳定的电极，用于提供一个已知的电势作为参考。
在工作过程中，目标化学物质进入工作电极与传感器上的活性物质发生反应。
反应产生的电流或电势变化与目标物质的浓度成正比。
这些电化学反应可以是氧化还原反应、离子迁移反应等。
电化学传感器一般通过对电流或电势的测量来确定目标化学物质的浓度。
测量电流时，传感器的工作电极与参比电极之间会建立一个电势差，电流的大小与该电势差成正比。
测量电势时，传感器会测量工作电极与参比电极之间的电势差，该电势差与目标化学物质的浓度成正比。
为了提高电化学传感器的灵敏度和选择性，可以采用不同的传感器设计和材料。
常见的电化学传感器包括氧气传感器、 pH
传感器、离子传感器等。
这些传感器在不同的应用中起着重要的作用，如环境监测、医疗诊断、工业过程控制等。
总之，电化学传感器通过测量电流或电势的变化来检测和测量目标化学物质的浓度和特性。
其工作原理基于电化学反应，在工作电极上产生的电流或电势变化与目标物质的浓度成正比。
通过采取不同的传感器设计和材料，可以提高电化学传感器的性能和应用范围。
电化学生物传感器的工作原理
电化学生物传感器的工作原理
电化学生物传感器是一种基于生物分子识别和电化学信号转换的传感器。
它可以通过检测生物分子的存在和浓度来实现对生物体内生化过程的监测和分析。
电化学生物传感器的工作原理主要包括生物分子识别、信号转换和信号检测三个步骤。
生物分子识别是电化学生物传感器的第一步。
它通过生物分子与传感器表面的生物识别元件（如抗体、酶、核酸等）的特异性结合来实现。
当生物分子与生物识别元件结合时，会引起传感器表面的电化学信号变化，这种变化可以被转换成电信号。
信号转换是电化学生物传感器的第二步。
它将生物分子与生物识别元件结合引起的电化学信号变化转换成电信号。
这种转换通常是通过电化学反应实现的。
电化学反应是指在电极表面发生的化学反应，它可以通过电流和电势的变化来检测生物分子的存在和浓度。
信号检测是电化学生物传感器的第三步。
它通过检测电化学反应引起的电流和电势变化来确定生物分子的存在和浓度。
这种检测通常是通过电化学测量实现的。
电化学测量是指通过电极与电解质溶液之间的电化学反应来测量电流和电势的变化。
总的来说，电化学生物传感器的工作原理是基于生物分子识别和电化学信号转换的。
它可以通过检测生物分子的存在和浓度来实现对生物体内生化过程的监测和分析。
电化学生物传感器在医学、环境
监测、食品安全等领域有着广泛的应用前景。
电化学传感器原理及应用
电化学传感器原理及应用电化学传感器是一种将化学反应转化为电信号的传感器。
它由电极、电解质和工作电极上的感受层组成。
当目标分子进入感受层时，与感受层中的物质发生化学反应，导致电极上发生电荷转移，进而产生电流或电势变化，从而实现对目标分子的检测和分析。
电化学传感器的工作原理可以分为三种类型：电流型、电势型和阻抗型。
电流型传感器基于电解质中产生的氧化还原反应。
当目标分子与感受层上的物质发生反应时，会改变电解质中的离子浓度，从而改变电极上的电流。
通过测量电流的变化，可以确定目标分子的浓度。
电势型传感器基于电解质中产生的电位差。
当目标分子与感受层上的物质发生反应时，会改变电位差，从而测量目标分子的浓度。
电势型传感器具有高灵敏度和较宽的测量范围，适用于溶液中目标分子浓度较低的情况。
阻抗型传感器基于电极电极的交流电阻。
当目标分子与感受层上的物质发生反应时，会改变电极的表面性质，从而改变电极的电阻。
通过测量电阻的变化，可以确定目标分子的浓度。
电化学传感器在生物医学、环境监测、食品安全等领域有广泛的应用。
在生物医学领域，电化学传感器可以用于检测生物标志物，如血糖、血脂等，在疾病的早期诊断和药物治疗中起到重要的作用。
在环境监测中，电化学传感器可以用于检测水质、空气污染等环境参数，帮助我们了解环境的质量状况。
在食品安全领域，电化学传感器可以用于检测食品中的有毒物质和农药残留，保障食品的安全性。
此外，电化学传感器还可以与微流控技术相结合，实现高通量、高灵敏度的目标分子检测。
微流控技术可以控制流体的流动，将样品与试剂快速混合，从而提高反应效率和催化性能。
总而言之，电化学传感器是一种重要的分析工具，具有灵敏度高、反应快、操作简便等优点。
随着纳米材料技术和微流控技术的发展，电化学传感器在生物医学、环境监测、食品安全等领域的应用前景将更加广阔。
核酸电化学传感器的设计与应用
核酸电化学传感器的设计与应用随着科学技术的不断进步，越来越多的新型传感器被研发出来，并广泛应用于生物医药领域、环境监测领域以及食品安全领域等。
其中，核酸电化学传感器作为一种新兴的传感器，因其高灵敏度、选择性好、检测快速、操作简便等特点而备受关注。
本文将围绕核酸电化学传感器的设计与应用展开讨论。
一、核酸电化学传感器的基本原理核酸电化学传感器是通过特殊的电极材料和核酸捕捉分子相互作用，在电化学信号的作用下进行在线检测和分析的一种传感器。
其基本原理是以DNA或RNA为靶分子，通过特定的核酸捕捉分子在电极表面上定向固定，并在目标核酸分子的作用下发生电活性变化，从而识别和检测目标核酸分子。
具体而言，核酸电化学传感器主要包括电极、核酸捕捉分子和目标核酸分子三部分。
其中，电极是传感器的核心部件，通常采用玻碳电极、金电极、银电极等具有导电性和稳定性的材料制成。
核酸捕捉分子是一种具有亲和力的分子，可以特异性地与目标核酸分子结合，将其定向固定在电极表面，从而实现对目标核酸分子的识别和检测。
二、核酸电化学传感器的设计与制备核酸电化学传感器的设计与制备主要涉及电极材料的选择、核酸捕捉分子的筛选、电极修饰方法等方面。
（一）电极材料的选择玻碳电极、金电极和银电极是常用的三种电极材料。
玻碳电极是一种非常稳定的材料，但灵敏度相对较低。
金电极灵敏度高，但相对不稳定，容易受化学腐蚀和氧化的影响。
银电极比较稳定，适用于水溶液中的检测，但灵敏度与金电极相比要低一些。
根据具体实验需求，选择合适的电极材料进行制备。
（二）核酸捕捉分子的筛选核酸捕捉分子是核酸电化学传感器的重要组成部分，其种类、浓度和密度等参数都会影响传感器的检测性能。
各类核酸捕捉分子应根据其构成、亲和力、稳定性、敏感性等因素进行筛选，并进行体外验证以确认其对目标核酸的特异性和亲和力。
（三）电极修饰方法核酸电化学传感器需通过修饰电极表面进行底物识别和响应。
修饰电极常用的方法有：硅胶修饰、化学修饰、酶化学修饰、生物修饰等。
电化学生物传感器原理、发展趋势及应用
电化学生物传感器原理、发展趋势及应用一、电化学生物传感器的检测原理电化学生物传感器（electrochemical biosensor）是指由生物材料作为敏感元件，电极（固体电极、离子选择性电极、气敏电极等）作为转换元件，以电势或电流的变化为特征检测信号的传感器，简称生物电极。
这类传感器发展最早，研究内容十分丰富，并已经得到广泛应用。
电流型传感器主要基于探测生物识别膜或化学反应中的电活性物质，通过固定工作电极的电位提供电活性的电子转移反应驱动力，探测电流随时间的变化。
该电流直接反映了生物分子识别和电子转移反应的速度，即该电流与待测物质的浓度成正比。
电位型传感器将生物识别反应转换为电位信号，该信号与生物识别反应过程中产生或消耗的活性物质浓度对数成正比，从而与待测物质浓度的对数成正比。
电位型离子选择电极的选择性渗透离子导电膜可设计成与待测离子相关的产生电位信号的敏感膜，测试在电流为零的条件下进行。
根据作为敏感元件所用生物材料的不同，电化学生物传感器分为酶电极传感器、微生物电极传感器、电化学免疫传感器、组织电极与细胞器电极传感器、电化学DNA传感器等。
电化学生物传感器具有以下特点：1.适合于对生物体液中的物质活度测定的需要，响应直观，通过计算机联用，可直接读出待测生物物质的浓度或活度。
2.由于其具有分子识别的功能和高选择性，在许多测定中，样品无需复杂处理，操作简便，易于自动化监测，可连续监测患者的血液物质浓度。
3.测定速度快电讯号的输出和测定响应快速，通过与计算机的接口还可进行多成分同时测定。
4.试样用量少可以将敏感探头微型化，只需微升级样品即可完成分析。
如有的K+、Ca2+、Cl-、Na+及CO2分析仪仅需50μl样品，每小时可测100个样品，这为临床检验缩短检测周期提供了条件。
5.可对体内物质直接和动态测量。
将微小探头埋在体内或留置于血管中，可以指示体内物质的变化，有利于床旁或现场检测。
6.灵敏度高例如AFP免疫电极可测定10-8～10-10 g/ml的浓度。
电化学生物传感器的原理与应用技巧
电化学生物传感器的原理与应用技巧随着科技的不断进步和人们对健康的关注度增加，生物传感器作为一种高灵敏度、高选择性的检测技术，得到了广泛的应用。
其中，电化学生物传感器以其简单、快速、灵敏的特点，成为研究和应用领域中备受关注的技术。
本文将介绍电化学生物传感器的原理和应用技巧，希望能为相关领域的研究者和工程师提供一些参考。
一、电化学生物传感器的原理电化学生物传感器是利用生物分子与电极表面之间的相互作用，通过测量电化学信号来检测和分析生物分子的一种技术。
其原理主要包括两个方面：生物分子识别和电化学信号转换。
生物分子识别是电化学生物传感器的核心。
通过特定的生物分子与待测分子的识别和结合，实现对待测分子的检测。
常用的生物分子包括酶、抗体、核酸等。
这些生物分子通过与待测分子的相互作用，产生特定的信号变化，从而实现对待测分子的检测和分析。
电化学信号转换是将生物分子的识别过程转化为电化学信号的变化。
常用的电化学信号转换方式包括电流、电压和电阻等。
通过将生物分子与电极表面进行相互作用，改变电极表面的电化学性质，从而引起电流、电压或电阻的变化。
这种变化可以通过电化学方法进行测量和分析，从而实现对待测分子的检测。
二、电化学生物传感器的应用技巧1. 选择合适的生物分子：在设计电化学生物传感器时，选择合适的生物分子非常重要。
生物分子应具有高度的选择性和灵敏度，能够与待测分子发生特异性的相互作用。
同时，生物分子的稳定性和可重复性也需要考虑，以确保传感器的稳定性和可靠性。
2. 优化电极表面性质：电极表面的性质对电化学生物传感器的性能有着重要影响。
通过优化电极表面的结构和化学性质，可以增强生物分子与电极表面的相互作用，提高传感器的灵敏度和选择性。
常用的方法包括修饰电极表面的化学修饰和纳米材料修饰等。
3. 选择合适的检测方法：电化学生物传感器常用的检测方法包括循环伏安法、恒定电位法和阻抗谱法等。
选择合适的检测方法可以提高传感器的灵敏度和检测范围。
电化学传感器的原理及其应用
电化学传感器的原理及其应用电化学传感器是一种可以将化学信息转化为电信号的电化学检
测装置。
它是通过在电极表面引入能够发生化学反应的敏感物质，利用敏感物质与待检测物质间发生化学反应时所产生的电流或电
压变化，来实现对待测物质的检测和分析。
电化学传感器的原理
电化学传感器的核心在于电极和电解质。
电极是电化学传感器
的敏感部分，它可以将化学反应的能量转化为电信号。
一般地，
电化学传感器通常包含一个工作电极、一个参比电极和一个计时
器电极。
当待检测物质与电极表面的敏感物质发生化学反应时，电极表
面会产生电子转移过程，使得电极的电荷状态发生变化。
这种电
化学反应会引起电极表面的电位和电流的变化，这些变化可以被
电路采集并处理成信号输出，从而实现对化学信息的检测。
电化学传感器的应用
电化学传感器在化学检测和环境监测中具有广泛应用。
例如，
在医疗诊断中，电化学传感器可以用于血液分析和血糖检测。
在
环境监测方面，电化学传感器可以用于检测大气中的有害气体、
水源中的重金属和污染物等。
此外，电化学传感器的快速响应、高精度、易于制备和使用的
特点，使得它在化学传感领域得到越来越广泛的应用。
例如，在
新能源领域，通过使用电化学传感器来检测燃料电池的内部反应，可用于对燃料电池进行优化和提高效率。
总之，电化学传感器作为一种新兴的化学检测技术，正逐渐成
为化学行业的重要工具，为我们的科学研究和生产生活提供了很
多方便。
电化学生物传感器概念
电化学生物传感器概念
电化学生物传感器是一种将生物分子、细胞或生物体与电化学传感器相结合的装置，用于检测和分析生物体内或生物体系中的化学物质或生物分子。
电化学生物传感器的基本原理是基于生物分子与目标分析物之间的特异性相互作用，这种相互作用可以引起电信号的变化，例如电流、电位或电阻等。
这些电信号的变化可以被电化学传感器检测到，并转化为可读的输出信号。
电化学生物传感器通常由两个主要部分组成：生物识别元件和电化学传感器。
生物识别元件可以是生物分子、细胞、组织或生物体，它们与目标分析物具有特异性相互作用。
常见的生物识别元件包括酶、抗体、核酸、细胞表面受体等。
电化学传感器则包括电极、电解质和测量电路，用于检测和转换生物识别元件与目标分析物相互作用引起的电信号。
电化学生物传感器具有高灵敏度、快速响应、选择性好、操作简便等优点，广泛应用于生物医学、环境监测、食品安全、药物研发等领域。
它们可以用于检测生物体内的生物标志物、药物、毒素、污染物等，以及在生物过程中的实时监测和控制。
随着生物技术和电化学技术的不断发展，电化学生物传感器的应用前景将越来越广阔，为生物医学、环境保护、食品安全等领域提供更灵敏、快速和准确的检测手段。
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脱氧核糖核酸电化学传感器的原理及其应用陆晓军 鞠 先3(南京大学化学系,配位化学国家重点实验室,南京210093)摘 要 对电化学DNA 传感器的组成及其在DNA 损伤研究、环境污染监控、病原基因检测、基因疾病诊断和药物机理分析等方面的应用进行了总结,并对其发展趋势进行了评述。
关键词 电化学脱氧核糖核酸传感器,脱氧核糖核酸,评述 2001212229收稿;2002206206接受本文系国家自然科学基金资助课题(N o.29975013)1 引 言随着人类基因工程的迅速发展,传统的生化方法已不能满足需要,许多新的分析方法和检测器件应运而生,DNA 传感器便是其中之一。
DNA 传感器的基本原理是检测由DNA 探针所提供的分子识别过程,并通过一个换能器将检测结果转化为可识别信号。
DNA 传感器种类很多,按换能方法分类,主要有光纤荧光法[1,2]、假布儒斯特角反射法[3]、表面等离子共振法[4]、压电共振法[5,6]、石英晶体微天平法[7,8]、表面声波法[9,10]、化学发光法[11,12]、电位滴定法[13,14]、阻抗谱法[15,16]、电容法[17]和伏安法[18～22]等。
其中,基于电化学换能方法的DNA 传感器因其体积小、花费低和易微型化等特点而备受人们青睐。
有关DNA传感器的评论文章近年来已有报道[23～26]。
1997年翟俊辉等[23]和朱滨等[24]曾对DNA 传感器作过总结,庞代文等[25]和彭图治等[26]也分别对电化学DNA 传感器的基本结构和性能作了评述。
本文着重对电化学DNA 传感器的原理和应用研究进展进行综述。
2 DNA 电化学传感器的原理电化学DNA 传感器一般由一个固定DNA 片段的电极和用于检测的电活性杂交指示剂构成[25]。
在适当条件下,利用两条互补的DNA 单链间的特异性相互作用,使电极表面上已知序列的DNA 片段(DNA 探针)与溶液中的待测序列DNA (靶序列)发生杂交,通过杂交前后电活性指示剂的电化学响应的变化进行测定;或使电极表面的靶序列与溶液中的已标记电化学活性物质的DNA 探针杂交[27]来测定靶序列。
在电极表面的DNA 双螺旋结构形成后,该传感器还可用于检测那些与DNA 双链有着特殊亲和力的电活性小分子。
2.1 基底电极有关核酸的电化学研究早在40多年前就已见报道[28,29],当时所使用的电极是滴汞电极。
70年代,悬汞电极[30,31]和碳电极[32]的使用使DNA 的电化学研究得以深入。
80年代末,Pale ˇek 等利用核酸修饰汞电极,将核酸伏安分析的灵敏度提高了几个数量级[33～37]。
核酸修饰汞电极主要利用DNA 在汞表面的吸附进行痕量RNA 、超螺旋DNA 及DNA 损伤的检测[38]。
由于疏水性碱基与汞电极疏水性表面之间强烈的相互作用,导致电极表面的DNA 探针无法与靶序列杂交[39],限制了汞电极在核酸分析中的应用。
为了解决这个问题,人们将目光转向固体电极。
常用于这一领域的电极为金电极和碳电极。
Millan 等在1993年就已利用玻碳电极获得了具有序列选择性的电化学DNA 传感器[22];随后,Hashim oto 等发展了一种基于金电极的基因检测传感器[18]。
其它碳材料如石墨电极[40]、碳糊电极[41]和石墨印刷电极[42]等也分别被用于DNA 传感器的研制。
近年来,将Pt 电极用作电化学DNA 传感器的研究也见报道[43],Napier 等则利用尼龙和硝化纤维聚合物修饰的锡掺杂的铟氧化物电极来测定DNA 上鸟嘌呤的电催化氧化[44]。
第31卷2003年1月 分析化学(FE NXI H UAX UE ) 评述与进展Chinese Journal of Analytical Chemistry 第1期110～1152.2 DNA 探针及其固定目前所使用的DNA 探针大多为人工合成的短链DNA ,其长度从十几个碱基到上千个碱基不等,一般是使用已被公认的可识别出靶序列所需的最短序列。
天然DNA 用作探针的应用则较少,庞代文等曾对天然小牛胸腺DNA 在玻碳电极、铂电极和金电极上的固定及修饰电极的性质进行了系统的研究[45～49]。
DNA 探针在电极上的固定是电化学DNA 传感器制备中的关键步骤,Palanti 等曾对固定化方法进行过总结[50],如吸附法、生物素2亲和素法及共价键合法等。
在这些修饰方法中吸附法是最简单的,一般是直接将DNA 溶液滴涂在裸电极上[46],或者将电极浸入DNA 溶液中在一定电压下富集[51～52]。
但是,吸附法固定的DNA 在杂交过程中可能脱附,且该方法易扭曲DNA 的结构,造成固定DNA 的无法接近和不正确杂交,因而吸附法并没有成为DNA 杂交传感器制备的主要方法。
Fang 等曾利用生物素2亲和素之间特殊的相互作用将生物素标记单链DNA 分子固定到修饰有亲和素的固体表面[53];K rull 等将单链DNA 的端基衍生上C 16烷基,然后通过LB 膜技术固定DNA 探针[54～56];而G arnier 等则利用吡咯的电聚合进行DNA 探针的固定[57]。
目前,共价键合法已普遍用于DNA 杂交传感器的研制。
根据不同的电极表面,可采用不同的键合方法。
对于玻碳电极,一般可先将电极表面氧化生成羧基,再在水溶性碳二亚胺(E DC )、N 2烷基磺基琥珀酰亚胺(NHS )等偶联活化剂的帮助下将单链DNA 固定于电极表面[22]。
碳电极的表面氧化则有多种方法,如高锰酸钾湿法氧化、氧等离子体处理或电化学氧化处理等。
对于碳糊电极,可在碳粉中预先掺入一些添加物,如十八烷基胺或十八烷基酸[21]等,再通过添加物上的官能团键合DNA 。
DNA 在金电极上的固定主要是利用Au 2S 键,一种方法是将DNA 链端巯基化[18,58,59],另一种方法是在金电极表面形成具有特殊官能团的巯基自组装单层,再共价键合DNA 分子[45,48,60]。
庞代文等曾将巯基乙醇、半胱胺和巯基丙酸3种具有不同官能团的硫化物自组装单层用于DNA 的固定,指出巯基乙醇修饰单层是3者中效果最好的DNA 固定基底[48]。
2.3 电活性指示剂根据与固定DNA 之间的关系,电活性杂交指示剂可分为内部和外部指示剂两类。
所谓内部电活性指示剂是利用DNA 分子中碱基或其它修饰基团的电活性进行检测。
众所周知,虽然DNA 链的脱氧核糖和磷酸骨架均是电化学非活性,但是鸟嘌呤和腺嘌呤的氧化电位却在碳电极的电化学窗口之内[61]。
Wang 等用肌苷代替DNA 探针中的鸟嘌呤来消除探针中鸟嘌呤的氧化峰,然后利用探针与靶序列杂交后出现的鸟嘌呤的氧化峰进行检测[62]。
方禹之等在靶序列DNA 的末端衍生二茂铁基团,通过检测二茂铁电化学信号的有无来表征杂交事件的发生与否[63]。
Lumley 2W oodear 等则在待测DNA 链端衍生辣根过氧化酶,一旦进行杂交反应,修饰电极便能催化过氧化氢的电化学还原[64]。
另一种内部指示剂法是三明治法,它先将待测的长链DNA 与固定化的短链探针杂交,然后再让长链上未杂交部分与修饰有电活性标记物的短链DNA 杂交,从而进行电化学检测[65]。
内部指示剂在灵敏度和选择性上有一定的优势,但其探针的合成步骤较繁琐,因而目前在电化学DNA 传感器领域占主导地位的仍然是外部指示剂法。
外部指示剂是指那些能与DNA 单、双链以不同作用方式结合的电活性小分子,大致可分为两类:一类是过渡金属的络合物,主要有Pt 、Ru 、C o 、Fe 和Os 等金属的络合物[66～71];另一类为杂环有机化合物,如乙锭、蒽类、吩噻嗪、吖啶及苯甲基紫罗碱等[72～76]。
Pyle 等曾对指示剂与DNA 结合的不同影响因素进行过研究,如几何形状、分子大小、疏水性和形成氢键的能力等,他们认为分子几何形状的影响最为重要[68]。
Hashim oto 等在比较众多电活性指示剂在热解石墨电极上的伏安性质之后,指出道诺霉素有合适的氧化还原电位,较高的电流密度且对单、双链DNA 有不同的响应电位,所以是一种最理想的DNA 杂交指示剂[19]。
Aslanoglu 等重点研究了金属络合物的离子电荷、几何形状和配体对键合常数与键合位点数的影响,同时指出微电极在研究金属络合物与DNA 相互作用方面有着常规电极无可比拟的优势[77]。
3 电化学DNA 传感器的应用核酸是已被广泛应用的分子识别工具[78],基于核酸识别的电化学DNA 传感器的应用已涉及环境、医药、食品等诸多领域。
大致包括DNA 损伤研究、环境污染监控、病原基因检测、基因疾病诊断、药物机111第1期陆晓军等:脱氧核糖核酸电化学传感器的原理及其应用 理分析等几个方面。
3.1 DNA损伤研究DNA损伤是指由于化学物质的作用或受辐射而引起的DNA磷酸核糖骨架的断裂,磷酸、核糖或碱基的损伤等。
DNA损伤种类繁多,仅氧化损伤一类,目前已证实的就有100多种[79]。
由于DNA损伤会极大地扰乱生物体正常的生理活动,所以,很久以来就是生化研究的一个重点。
Palecˇek等曾在1996年[80]和1998年[81]两次对用于DNA损伤研究的DNA传感器进行了综述,并认为基于汞电极的传感器最适合于DNA损伤的研究。
2000年,他们又用悬汞电极发展了一种新的DNA传感器用于监控由Fenton 反应所造成的DNA链的断裂[82]。
3.2 环境污染监控众所周知,许多环境污染物的毒性就表现在它们与DNA间的相互作用,因此,DNA传感器可被用于环境中污染物的监控。
Wang等在1997年曾对这一方面的发展进行了综述[83],提出了3种检测方案:⑴利用固定的双链DNA修饰层使电活性污染物在电极上优先富集;⑵检测由污染物键合引起的电极表面修饰核酸内在氧化信号的改变;⑶对于非电活性的分析物,可通过它与一电活性物质在DNA修饰电极表面的结合竞争来进行测定。
其后,K rull等又利用基于双层类脂膜(BLMs)的电化学DNA传感器来检测环境中黄曲霉素M1[54]和肼类物质[55],其中黄曲霉素M1的检测限达到0.5mm olΠL,而肼类物质的检测限更达到μgΠL级。
3.3 病原基因检测人类的许多传染性疾病是由环境中的病毒、病菌或寄生虫引起的,所以,病原基因的测定也是电化学DNA传感器的一个重要研究领域。
例如,在发展中国家每天约有11000名儿童死于由隐孢子虫引起的腹泻,Wang等利用一段38个碱基的低聚核苷酸探针制备了一种隐孢子虫DNA传感器,通过计时电位溶出法检测,检测限可达到ng级[84]。
同样的方法也可被用于检测大肠杆菌[85]、爱滋病毒[86]和结核杆菌[87]等。
Ozs oz等研制出一种乙肝病毒DNA传感器,用示差脉冲伏安法验证了该传感器对特定序列DNA片断的选择性[88]。