[发明专利]靶DNA引发的层层自组装石墨烯基光电生物传感器及其检测方法和应用

权利要求书

1.一种靶DNA引发的层层自组装石墨烯基光电生物传感器检测DNA的方法，其特征在于，首先制备层层DNA/石墨烯复合物，方法如下：

(1)将还原氧化石墨烯超声分散均匀后，分别取两份还原氧化石墨烯分散液，向其中分别加入DNA₁、DNA₂，室温下反应，制得DNA₁/GN、DNA₂/GN复合物；

(2)将步骤(1)得到的DNA₁/GN、DNA₂/GN复合物混合后，向体系中加入靶DNA，室温下进行层层自组装反应，制得(DNA₁/GN-tDNA-DNA₂/GN)n结构的层层DNA/石墨烯复合物；

检测DNA的方法，包括：

a)在制备层层DNA/石墨烯复合物的步骤(2)中加入靶DNA后再向其中加入氯高铁血红素，室温下反应至步骤(2)层层自组装反应完毕；

b)将步骤a)得到的产物离心，使反应过程形成的复合物沉淀；

c)将步骤b)所得的复合物沉淀滴涂在处理过的金电极表面，室温下干燥，

使复合物固定在金电极表面；

d)将步骤c)制备得到的表面固定有复合物的金电极沉浸在含有亚甲基蓝的tris-HCl溶液中，进行电化学检测，测定亚甲基蓝的电化学响应信号；

e)取步骤b)中的上清液，加入到含有3,3',5,5'-四甲基联苯胺的缓冲液和过氧化氢的混合溶液中，进行紫外-可见吸收检测；

所述步骤a)中，氯高铁血红素与石墨烯的质量比为1：8～12；

所述步骤d)中，亚甲基蓝溶液的浓度为0.3～0.6mM，tris-HCl的pH为7.2～7.5；

所述步骤e)中，3,3',5,5'-四甲基联苯胺的浓度为0.01M，溶剂为二甲基亚砜；3,3',5,5'-四甲基联苯胺与过氧化氢的体积比为1：2～3；

当所述靶DNA为乙型肝炎病毒DNA时，所述乙型肝炎病毒DNA序列为5'-GAG ACC ACCGTG AAC GCC CAC CAA-3'，所述DNA₁的碱基序列为：5'-(AG)₁₅TTG GTG GGC GTT-3'，所述DNA₂的碱基序列为：5'-CAC GGT GGT CTC(AG)₁₅-3'；

当所述靶DNA为TP53DNA时，所述TP53DNA序列为：5'-GAT GGG CCT CCG GTT CAT GCCGCC CA-3'，所述DNA₁的碱基序列为：5'-(AG)₁₅TGG GCG GCA TGA A-3'，所述DNA₂的碱基序列为：5'-CCG GAG GCC CAT C(AG)₁₅-3'；

当所述靶DNA序列为5'-ATA TTG CTG GCG TCT ATG GGC GAT GTC CTC-3'时，所述DNA₁的碱基序列为：5'-(AG)₁₅GAG GAC ATC GCC CAT-3'，所述DNA₂的碱基序列为：5'-AGA CGCCAG CAA TAT(AG)₁₅-3'。

2.如权利要求1所述的一种靶DNA引发的层层自组装石墨烯基光电生物传感器检测DNA的方法，其特征在于，所述步骤a)中，氯高铁血红素与石墨烯的质量比为1：10。

3.如权利要求1所述的一种靶DNA引发的层层自组装石墨烯基光电生物传感器检测DNA的方法，其特征在于，所述步骤c)中，金电极的处理方法具体为：先后用0.5μm和0.03μm的Al₂O₃粉末将金电极打磨成镜面；用二次水清洗后，依次置于乙醇和二次水中超声2～3min；然后用0.5M的浓硫酸对电极进行活化，直到得到稳定的循环伏安扫描图，扫描电压为0.20～1.65V，扫速为0.1V·s^-1；最后用二次水冲洗，氮气吹干。