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基于分子信标的DNA杂交传感技术与传统直线型DNA探针传感器相比,具有特异性强、选择性高、操作简单等优点。但目前该技术还存在信号分子标记-分离过程复杂、探针信号种类单一、信号强度有限等缺点,限制了该类传感器的深入研究和广泛应用。为解决上述不足,本论文主要研究在分子信标探针修饰界面上,现场标记具有电活性的信号分子,构建了三种基于分子信标的DNA传感器。具体研究内容包括以下三方面:(1)通过在羧基修饰分子信标探针末端嫁接上三聚氰胺(Mel)作为多氨基标记平台用于键合2,6-吡啶二羧酸(PCA),再利用Cu2+和PCA的配位作用形成铜配合物作为电活性标记物,构建了一种基于现场标记PCA-Cu2+的新型分子信标电化学传感器。采用循环伏安法、电化学阻抗法对层层组装过程进行了表征。对组装及分析测试条件进行优化。杂交分析实验表明,在1.0×10-141.0×10-7molL-1的浓度范围内,该传感器对互补序列具有良好的灵敏度,检测限为1.4×10-15molL-1。同时,该传感器对互补序列、单碱基错配序列、三碱基错配序列、完全错配序列DNA具有良好的特异选择性。(2)通过将氨基修饰分子信标探针固定在金电极表面后利用Au-NH自组作用将纳米金(AuNPs)标记到分子信标探针自由末端。之后再利用Au-NH键作用和配位作用依次在AuNPs上组装上Mel和标记上Cu2+,构建了以AuNPs为信号放大平台,以Mel-Cu2+为电信号源的分子信标电化学传感器。实验结果显示,该传感器对完全互补序列、碱基错配序列和非互补序列具有良好的选择识别能力;在1.0×10-181.0×10-12molL-1的浓度范围内能对互补序列进行定量分析,检测限达1.2×10-19molL-1。与此同时,由于Mel-Cu2+无机配合物的高稳定性,电化学传感器具有很好的灵敏度、再生性和稳定性。(3)在Au电极表面上固定上分子信标探针,通过碳二亚胺缩合剂(EDC/sulfo-NHS)活化硫代乙醇酸(TGA)的-COOH,使其与分子信标3’-NH2发生羧胺耦合反应,之后利用Au-S自组装,将修饰电极浸泡在新制的AuNPs溶液中,构建了一种基于分子信标末端标记AuNPs的高信噪比电化学DNA传感器。采用交流阻抗法考察了该传感器的分析性能。实验结果显示该传感器对互补序列、碱基错配序列和非互补序列显示了良好的识别能力,在1.0×10-171.0×10-11molL-1的范围内能对互补序列进行定量分析,检测限为1.7×10-18mol·L-1,且该电化学传感器保持了很好的再生性和耐用性。