基于杂化链式反应（HCR）的DNA电化学传感器研究及其在病原诊断中的应用

利用发夹结构的DNA构建出新型的DNA 电化学传感器，实现在电极表面进行杂化链式反应，同时引起相应的电化学信号。利用杂化链式反应的扩增效应，实现对待测DNA的信号放大。本研究计划将杂化链式反应这个不需要酶催化的DNA扩增放大技术，引入到DNA电化学传感器设计中，不但能够特异性的捕捉待检测的DNA分子，更重要的是被检测的DNA分子能够引起电极表面的组装反应，这就为信号的产生和放大提供了全新的手段。其次，新的传感器设计中，电极表面的核酸探针不带有引起电化学改变的基团，电极表面的改变和功能基团的引入都需要待测DNA作为引发物触发的杂化链式反应作为前提，所以检测背景将会大大的降低。第三，由于杂化链式反应能够将成倍的发夹DNA探针组装到电极表面，这种DNA的扩增可以直接导致电信号改变；同时我们还能够通过该链式反应把具有氧化还原的功能团成倍的引入电极表面，从而放大电化学信号提高方法的灵敏度。

项目执行期间主要开展了四项研究工作：（1）溶液体系中杂化链式反应体系（HCR）的构建及其在核酸检测中的应用；（2）以PCR+GQ-HCR为基础建立中成药中贵重中药材检测及真伪鉴定方法；（3）基于GQ-HCR进行电化学DNA生物传感器的构建；（4）基于核酶的葡萄糖胺-6-磷酸（GlcN6P）的比色检测方法的建立。工作（1）将G-四聚体引入HCR体系，建立了新的HCR体系（GQ-HCR），实现了HCR体系的比色、荧光和可视芯片化的检测，相关结果发表在Biosensors and Bioelectronics。工作（2）以GQ-HCR为基础，以人参为研究对象，第一次实现了中成药中贵重药材的基因检测，相关结果发表在Scientific Reports。工作（3）是将GQ-HCR与电化学DNA传感器相结合的研究，虽然经过不断尝试和方案的修改，最终还是未获得预期结果。工作（4）以核酶为基础，建立了一种等温的高灵敏度、高选择性的葡萄糖胺-6-磷酸的比色检测方法，相关结果发表在Biosensors and Bioelectronics。