[发明专利]基于上转换材料的光电化学DNA传感器及其检测方法

权利要求书

1.一种基于上转换材料的光电化学DNA传感器，用于检测目标ssDNA的浓度，其特征在于，所述光电化学DNA传感器包括装有电解液的电解池、设置在电解池内部的参比电极、对电极以及工作电极，所述工作电极上组装有光电活性材料层，所述光电活性材料层上固定设置有探针ssDNA，所述上转换材料与目标ssDNA连接并作为目标ssDNA的标记物，所述目标ssDNA与所述探针ssDNA杂化后，目标ssDNA就连同上转换材料一起与探针ssDNA结合并固定在光电活性材料层的表面，同时引起光电流的变化，实现对不同浓度目标ssDNA的检测；所述光电活性材料层的材料为量子点材料，所述探针ssDNA通过其NH₂基团与量子点材料表面的COOH基团发生偶联反应而固定在一起。

2.根据权利要求1所述的基于上转换材料的光电化学DNA传感器，其特征在于，所述参比电极为Ag/AgCl参比电极、Hg/HgCl参比电极或Hg/HgO参比电极。

3.根据权利要求1所述的基于上转换材料的光电化学DNA传感器，其特征在于，所述对电极为铂电极。

4.根据权利要求1所述的基于上转换材料的光电化学DNA传感器，其特征在于，所述工作电极的基底为ITO、FTO或AZO。

5.根据权利要求1所述的基于上转换材料的光电化学DNA传感器，其特征在于，所述上转换材料为NaYF4:Yb，Er、NaYF4:Yb，Tm或者NaYF4:Yb，Ho。

6.一种如权利要求1-5任一所述的基于上转换材料的光电化学DNA传感器的检测方法，其特征在于，包括步骤：

A、预先采用上转换材料对待测目标ssDNA进行标记；

B、将待测目标ssDNA滴在固定设置有探针ssDNA的工作电极上进行杂化反应；

C、将反应后的工作电极放入电解池中，在红外光的照射下，测量电流-时间曲线，根据电流的变化获得待测目标ssDNA的浓度。

7.根据权利要求6所述的基于上转换材料的光电化学DNA传感器的检测方法，其特征在于，所述步骤B中杂化反应的条件为：将工作电极在20mM的MgCl₂溶液中浸润后滴加待测目标ssDNA，在30-40℃的条件下反应40-100min。

8.根据权利要求6所述的基于上转换材料的光电化学DNA传感器的检测方法，其特征在于，所述步骤B还包括：采用浓度为10mM的PBS溶液对反应后的工作电极进行冲洗。

9.根据权利要求6所述的基于上转换材料的光电化学DNA传感器的检测方法，其特征在于，所述红外光的波长范围为900-1000nm。