基于DNA键合诱导置换的高性能电化学生物传感研究

The application of DNA nanotechnology, especially the DNA binding-induced displacement technology in the construction of biosensing interface with excellent performance, has become one of the developing frontiers in the field of electrochemical biosensing. In this project, high stable DNA nanostructures assembled on Au nanoparticles and Au electrodes are constructed. Electrochemical biosensors based on “DNA strands” and “DNA strand-antigen proteins” binding-induced displacements are fabricated. The relationship among the DNA binding-induced displacement regulation and interface-sensing with the biosensor performances are investigated. The conditions for DNA binding-induced displacement mechanism during the biosensing process are clearly demonstrated. Novel methods for the construction of sensitive and selective biosensing interface based on DNA binding-induced displacement technology for detecting HIV Disease and other targets . This research not only provides new ideas for biosensing, enlarging the application of DNA nanostructure based biosensing interfaces on electrocehmical biosensors, but also has important scientific meanings for nanoelectronic devices and disease diagnosis.

DNA纳米技术，特别是基于DNA键合诱导置换技术,构建具有优异分析性能的传感界面，正在发展成为电化学生物传感研究的新策略之一。本项目拟在金纳米粒子、金电极表面组装高稳定性DNA纳米结构，构置基于“DNA-DNA”和“DNA-蛋白”键合诱导置换的电化学生物传感器，以探索DNA键合诱导置换调控和界面识别反应与传感器响应性能间的关系，明确传感识别过程DNA键合诱导置换中纳米结构变化机制，建立高灵敏、高特异性的分析新方法，实现对艾滋病毒蛋白分子的检测。该研究为生物传感器的设计提供了新思路，扩展了DNA纳米结构传感界面在电化学生物传感领域的应用前景，对于纳米电子器件的研究和人体疾病诊断等具有重要科学意义。

项目背景：DNA纳米技术，特别是基于DNA键合诱导置换技术,构建具有优异分析性能的传感界面，正在发展成为电化学生物传感研究的新策略之一。该研究为生物传感器的设计提供了新思路，扩展了DNA纳米结构传感界面在电化学生物传感领域的应用前景，对于纳米电子器件的研究和人体疾病诊断等具有重要科学意义。. 主要研究内容：DNA纳米技术用于构建具有优异分析性能的传感界面是该研究领域的热点，尤其是将“DNA− DNA”键合置换及“DNA−抗原抗体”键合置换应用于生物传感器的信号转换、生物分子固载与标记等，为具有优异分析特性的新型生物传感平台的功能设计注入了新的活力，并成为电分析化学发展的前沿之一。该研究构建了性能优良的“DNA-抗体蛋白”键合诱导置换的电化学生物传感器，建立高灵敏、高特异性的分析新方法，实现对艾滋病、肿瘤标记物糖链抗原CA(19-9)等的检测。该研究为生物传感器的设计提供了新思路。. 本项目的研究不止用于疾病血清标志物艾滋病等的灵敏检测，还用于其它高灵敏免疫、适配体、DNA生物传感器的研究。第一作者及通讯作者发表与本项目相关发表SCI收录论文5篇，影响因子均大于4。