[发明专利]基于金纳米粒子-巯基化石墨烯修饰电极的电化学DNA生物传感器的构建及应用

摘要

本发明公开了一种基于金纳米粒子‑巯基化石墨烯修饰电极的电化学DNA生物传感器的构建及应用。以离子液体修饰碳糊电极(CILE)作为基底电极，将金纳米粒子电沉积在其表面，利用巯基石墨烯(TGR)与纳米金(Au)之间形成Au‑S键，将TGR固定到纳米金修饰电极表面，在形成的TGR自组装膜上恒电位吸附探针ssDNA序列，从而构建出一种电化学DNA生物传感器。以亚甲基蓝(MB)作为电化学信号指示剂，来检测DNA分子杂交反应前后电化学信号的差异。通过电化学交流阻抗法(EIS)和示差脉冲伏安法(DPV)等电化学技术手段，对所构建的电化学DNA生物传感器进行电化学性能检测。

主权项

基于金纳米粒子‑巯基化石墨烯修饰电极的电化学DNA生物传感器的构建方法，其特征在于包括以下步骤：(1)金纳米粒子修饰电极Au/CILE的制备：将离子液体修饰碳糊电极(CILE)作为基底电极，在含有5.0mmol/L HAuCl₄和0.5mol/L KNO₃的混合溶液中于‑0.4V恒电位沉积300s，即可得到纳米金修饰电极Au/CILE，取出后用二次蒸馏水冲洗晾干后备用；(2)巯基化石墨烯修饰电极TGR/Au/CILE的制备：将上述制得的Au/CILE电极浸泡在巯基化石墨烯(TGR)分散液中自组装5h，即可在纳米金表面自组装修饰上一层巯基化石墨烯膜，该修饰电极记作TGR/Au/CILE，取出后用二次蒸馏水冲洗晾干后备用；(3)探针ssDNA的固定及与目标ssDNA的杂交：采用恒电位吸附的方法将探针ssDNA序列固定在TGR/Au/CILE的表面，然后分别用5％十二烷基硫酸钠(SDS)溶液和二次蒸馏水冲洗，记作ssDNA/TGR/Au/CILE；采用滴涂的方法将目标ssDNA序列溶液滴加在电极表面，使目标ssDNA序列与探针ssDNA序列在室温下发生分子杂交反应20min，随后用5％十二烷基硫酸钠(SDS)溶液和二次蒸馏水冲洗，杂交后的电极记作dsDNA/TGR/Au/CILE；步骤(2)中的巯基化石墨烯(TGR)分散液浓度为1.0mg/mL；步骤(3)中恒电位吸附的方法使用的探针ssDNA序列溶液为含有1.0×10^‑6mol/L探针序列的50.0mmol/L pH为7.0的PBS缓冲溶液，吸附电位和时间为+0.5V和200s，目标ssDNA序列溶液的用量和浓度分别为10μL和1.0×10^‑6mol/L。