级联增敏型核酸适配体生物传感器研究

提高靶分子测定的灵敏度对实现核酸适配体生物传感器的应用具有重要意义。项目以聚电解质分散碳纳米管，将层层组装法、碳纳米管和核酸适配体功能化的铂纳米粒子探针有机结合构建核酸适配体传感器，通过碳纳米管的高负载能力、铂纳米粒子探针和层层组装形成的多分子层的级联信号放大，从而制备高响应的电化学核酸适配体生物传感器；采用量化参数-核酸适配体表面密度来研究负载的核酸适配体量对传感器灵敏度的影响，揭示核酸适配体表面密度与核酸适配体传感器灵敏度之间的规律。具体内容包括：聚电解质对碳纳米管的高效分散研究及结构表征；核酸适配体-铂纳米粒子探针制备研究；核酸适配体传感器的构筑及条件优化；核酸适配体表面密度研究；核酸适配体性能评价。项目在碳纳米管和核酸适配体功能化铂纳米粒子探针的结合、层层组装法构筑纳米粒子修饰的核酸适配体和核酸适配体表面密度方面具有创新性。研究成果有助于开发高灵敏检测核酸适配体传感器。

提高靶分子测定的灵敏度对实现核酸适配体生物传感器的应用具有重要意义。非标记型电化学核酸适配传感器，由于具有简单和灵敏度高的特点，近年来在高灵敏测定靶分子方面受到广泛的关注。本项目将金纳米粒子、组装法和铁氰化物/聚硫堇等电化学探针有机结合起来构建核酸适配体传感器，通过金纳米粒子的高负载能力和电化学信号强的电化学探针形成的信号放大，从而制备出高响应的电化学核酸适配体生物传感器；项目采用电化学阻抗对传感器的构建过程进行了监测，利用了SEM、激光粒度仪、XRD和EDS等手段对构建传感器材料进行了表征。以凝血酶和腺苷为例，本项目制备的传感器对底物的测定具有良好的线性范围、高的灵敏度和低的检测限。如对凝血酶的检测在1.0 fg/mL～1.0 μg/mL 范围内成良好的线性关系, 检测限为0.27 fg/mL; 对腺苷的检测在1.0 fg/mL～1.0 ng/mL范围内成良好的线性关系, 检测限为0.36 fg/mL。本项目研究成果有助于开发高灵敏检测核酸适配体传感器。