基于丝网印刷碳微电极阵列的电化学基因芯片的研制及应用研究

基因芯片是近年来兴起的快速检测DNA的前沿生物技术，在疾病的早期诊断、食品安全等领域有重要的应用价值。本项目从我国自身的重大国家需求及人类健康问题出发，立足于解决疾病临床早期诊断这一关键科学问题，以纳米技术、丝网印刷技术、微电子技术、分子生物学技术及现代电化学技术为基础，开展学科交叉研究，印刷基于碳纳米粒子和石墨烯的碳微电极阵列，结合电沉积技术、电泳沉积技术及化学溶解方法，研制一种具有纳米粗糙表面的金属微电极、碳微电极和多孔碳微电极及其微阵列可抛型基因芯片，开发一种灵敏度高、稳定性及重现性好、价格低廉、操作简单，不需样品标记、免PCR的电化学基因检测系统，并将该系统用于疾病临床诊断中，以期为疾病临床早期基因诊断及预警提供新的平台和建立新的方法学。

基因芯片是近年来兴起的快速检测DNA的前沿生物技术，在疾病的早期诊断、食品安全等领域有重要的应用价值。本项目从我国自身的重大国家需求及人类健康问题出发，立足于解决疾病临床早期诊断这一关键科学问题，以纳米技术、丝网印刷技术、微电子技术、分子生物学技术及现代电化学技术为基础，开展学科交叉研究，印刷基于碳纳米粒子和石墨烯的碳微电极阵列，结合电沉积技术、电泳沉积技术及化学溶解方法，研制一种具有纳米粗糙表面的金属微电极、碳微电极和多孔碳微电极及其微阵列可抛型基因芯片，开发一种灵敏度高、稳定性及重现性好、价格低廉、操作简单，不需样品标记、免PCR的电化学基因检测系统，并将该系统用于疾病临床诊断中，以期为疾病临床早期基因诊断及预警提供新的平台和建立新的方法学。本项目采用具有纳米级粗糙表面的微电极作为换能器，使得本电极同时具有微电极和纳米电极的优点，显著提高检测灵敏度；基于微加工技术的对集成在芯片上微电极的位置、数量的可控性；基于电沉积技术的对电极大小微米级及对表面形貌纳米级可控性；根据特定检测疾病，对微电极表面进行相应修饰，可方便开发出专门针对某种疾病进行可靠、早期基因诊断的电化学基因检测系统。