[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

摘要

本发明公开了一种基于靶DNA引发的层层自组装石墨烯基光电生物传感器检测DNA的方法及应用。本发明利用DNA分子间的相互作用引发石墨烯自组装，形成层层自组装DNA/石墨烯复合物，在不引入其他金属纳米材料的情况下有效克服了石墨烯的团聚现象，制备得到的层层DNA/石墨烯复合物表现出极好的化学催化活性以及化学稳定性，有利于后续对靶DNA进行电化学及光化学检测；该生物传感器具有制备简便、廉价、稳定性好、灵敏度高、线性范围宽、选择性好等优点。

主权项

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 ACC GTG 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 GCC GCC 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 CGC CAG CAA TAT(AG)15‑3'。