含有偶氮苯单体的肽核酸寡聚体自组装膜电化学传感器在DNA序列.PDF

中国科学 B 辑 :化学 2008 年 第 38 卷 第 9 期 : 793 ~ 797 SCIENCE IN CHINA PRESS 含有偶氮苯单体的肽核酸寡聚体自组装膜电化学 传感器在DNA 序列检测方面的应用 ①② ① ①② ①② ①* ① 刘胜 , 陈淼 , 李进都 , 张浩波 , 王金清 , 杨生荣 ① 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室, 兰州 730000; ② 中国科学院研究生院, 北京 100039 * 联系人, E-mail: jqwang@ 收稿日期：2008-04-28; 接受日期：2008-05-29 国家自然科学基金(批准号和中国科学院“百人计划”资助项目 摘要 利用自组装技术首次将含有偶氮苯单体的肽核酸寡聚体(NH -TNT , 关键词 2 4 N-PNAs) 与DNA 的杂交体(N-PNAs/DNA) 固定在金电极表面. 以[Fe(CN)6]4−/3−氧化还 偶氮苯单体 原电对为探针, 利用循环伏安法、示差脉冲伏安法和电化学阻抗谱初步研究了 肽核酸 N-PNAs 修饰的金电极以及与DNA 形成的杂交体在紫外光照射前后体系的电化学行 杂交 金电极 为. 结果表明, 伴随着紫外光照射时间的增加, 氧化还原电流减小, 电子在电极表面 电化学传感器 的传输能力下降, 据此可以推断 PNAs/DNA 杂交体的构象发生了转变, 证明可以通 过紫外光的照射来调节PNAs/DNA 杂交体的结构. 考虑到大规模的基因检测需要快速、准确、简便 别. 因此, 通过构建电化学生物传感器对DNA/PNAs 和便宜的技术和设备, 而电化学方法正好可以满足 杂交相互作用进行控制已经成为当前研究的一大热 上述要求, 因此利用电化学方法检测DNA 已经成为 点. 一个非常具有吸引力的研究课题[1]. 在过去的几十年 里, 对电化学DNA 传感方式的研究主要是着眼于 DNA 在电极表面的自组装, 而近年来基于肽核酸 (peptide nucleic acid, PNA)[2]在电极表面的组装也引 起了人们极大的兴趣. 这是因为PNA 是DNA 的类似 物, 它用N-(2-氨基乙基)甘氨酸骨架代替了DNA 的糖 -磷酸酯骨架作为重复的结构单元( 图 1), 它与互补核 酸之间的结合仍遵循碱基互补配对原则, 甚至比天 然核苷酸具有更高的亲和性. Zatsepin等人报道了将 图 1 DNA 和 PNA 的结构 PNA组装的电极通过石英微天平、表面等离子共振和 [3] [4] 偶氮苯是一类比较常用的光致发光分子[5], 它的 电化学等方式检测DNA . 另外, Degefa等人 利用 电化学检测方法也研究了PNA修饰的电极借助多电 结构可以通过光照来调节. 对于偶氮苯在分子记忆 荷电活性物质作为杂交指示剂对目标DNA 的分子识 和光转换方面的应用, 近来引起了研究者们越来越 793 刘胜等: 含有偶氮苯单体的肽核酸寡聚体自组装膜电化学传感器在 DNA 序列检测方面的应用 多的关注.