DNA传感器突破人类感知极限.pdfVIP

DNA传感器是一类特殊的传感器，是在生物、 灵敏度、线性范围、稳定性及使用寿命有关。现固 化学、物理、医学、电子技术等多种学科互相渗透 定 DNA探针的技术主要有共价键结合法、自组装 的基础上成长起来的。它特异性强，DNA分子双链 膜法、电集合法、表面富集法。 之间具有非常高的特异性识别能力；分析速度快， 共价键结合法是通过共价键使生物活性分子与 可以在 1分钟内得到结果；准确度高，误差极小； 电极表面结合而进行固定的方法。固定电极之前首 Ar枷 ／、 一==， 操作系统比较简单，容易实现自动分析；成本低， 先要对 电极进行活化预处理，再引入活性键合基团 一”事 一 在连续使用时，测定价格低廉。具有高度 自动化、 (如氨基、羧基等)，然后进行表面的共价键合， 微型化与集成化的特点。 把含预定功能团的探针分子固定到电极表面。 DNA 传感器延伸感官的原理是通过固定在传 自组装膜法一般利用一段带巯基的DNA片段， 感器或称换能器探头表面上的已知核苷酸序列的单 在金 电极表面形成 自组装单分子膜来固定核酸探 链 DNA分子 (也称为ssDNA探针)和另一条互补 针 。 的ss--DNA分子 (也称为 目标DNA)杂交，形成 3 DNA传感器的应用 的双链 DNA会表现出一定的物理信号，最后由换 随着分子生物学的发展，人们逐渐意识到除外 能器反应出来。DNA传感器原理图如图2所示。 伤以外，包括传染性疾病、遗传性疾病及恶性肿瘤 等所有的疾病都与基因有 DNA-prob~ DNA．．duplez 关系，因此应用在基因检测 方面的DNA传感器就显得 十分重要。 比如，乙型肝炎是乙肝 病毒 (HBV)所引起的一 种传播快、潜伏期长、危害 广的传染病，我国慢性无症 图2DNA传感器原理图 状HBV感染者或慢性无症 以DNA 电化学传感器检测基因损伤为例，详 状HBV携带者已超过 1．2亿，是HBV感染者中存 细说明它的工作原理。因为 DNA碱基互补具有选 在数量最大的群体。如果采用上面介绍过的自组装 择性和特异性，所以通常把需要检测的DNA (目标 单分子膜技术，将巯己基修饰的探针的单链 DNA DNA)的互补链作为探针。当探针与 目标 DNA碱 探针固定