PDF《新型凝血酶电化学传感器的制备》

第36 卷第2期江西师范大学学报(自然科学版) Vol.

36 No.2

2012 年3月Journal of Jiangxi Normal University (Natural Science) Mar.

2012 收稿日期: 2011-11-23 基金项目: 国家自然科学基金(20905032, 21065005), 江西省自然科学基金(2008GZH0028), 江西省教育厅科技项目(GJJ10389), 电分析化学国家重点实验室基金(2008003)和江西师范大学大学生学术课题资助项目. 作者简介: 汪莉(1975-), 女, 江西南昌人, 教授, 博士, 主要从事表面电化学、生物电化学研究. 文章编号: 1000-5862(2012)02-0180-05 新型凝血酶电化学传感器的制备 叶树虹, 郑文平, 赵素彩, 曾丽, 余琦, 李成, 宋永海, 汪莉* (江西师范大学化学化工学院, 江西 南昌 330022) 摘要: 制备了金纳米粒子-核酸适体/凝血酶/巯基六醇修饰的金电极, 测试了该修饰电极检测凝血酶含量的 性能指标. 利用电化学技术研究了电极的构造对检测凝血酶含量的影响, 探究了最佳实验条件. 研究结果表 明, 在最佳的实验条件下构筑的修饰电极检测凝血酶的线性范围为 1.0~10.0 nmol/L, 检测限为 0.2 nmol/L, 并模拟了实际样品进行检测. 该方法简便迅速, 有较高的检测灵敏度、较好的重复性和抗干扰性. 关键词: 核酸适配体;

金纳米颗粒;

凝血酶;

传感器 中图分类号: O

646 文献标志码: A

0 引言 凝血酶是生命体内重要而关键的蛋白质酶之一, 由于其在血液凝固和炎症等生理、 病理过程中发挥重 要作用而常用于毛细血管出血的局部止血和外科手 术后组织的愈合. 衡量凝血酶凝血机制的重要指标 是它的浓度及活性, 其浓度与活度也对揭示肿瘤的 发生机制及作为早期诊断、 疗效及愈后判断的依据具 有重大意义[1] . 在血液中凝血酶的浓度纺为 nmol/L 数量级, 因此建立灵敏的检测方法是非常必要的[2-3] . 近年来, 基于核酸适体的凝血酶电化学传感器 能高效、灵敏地检测凝血酶, 吸引了研究者的广泛 关注.核酸适体是通过指数富集配体系统进化(systematic evolution of ligands by exponential en- richment, SELEX)技术从人工构建的随机单链寡核 苷酸文库里筛选出来的单链 DNA 或RNA[4] , 它具有 独特的3 维结构, 能高效、 特异性地识别和结合无机 离子、生物大分子甚至药物等靶分子[5-6] . 与传统的 传感器识别元素相比, 它具有较高的稳定性、较好的 重复性和可操作性[7] . 但是核酸适体特异性结合凝血 酶不能直接应用于传感器, 通常要将其转换成光、电 等可测量的信号. 根据结合前后的电阻变化[8] 、质量 变化[9] 、电流变化[10] 以及光变化[11] 构筑一系列的电 化学传感器. 本研究首先将凝血酶通过物理吸附组装到 6-巯 基己醇修饰的金电极表面, 再将该电极放入核酸适 体标记的金纳米颗粒(AuNPs)的溶液中培养, 然后 将修饰在电极表面上的 AuNPs 在电化学反应池中氧 化成 Au3+ , 最后通过反向阴极扫描测定还原的 Au3+ , 从还原峰电流计算出凝血酶的浓度. 这种利用核酸 适体检测凝血酶的电化学方法设计简单, 不影响其 与凝血酶的结合, 得到了较好的实验结果.

1 实验部分 1.1 仪器和试剂 电化学实验是在CHI 660C电化学工作站上完成的 (上海辰华). 试验中使用了电极体系的电化学反应池, 以铂电极为对电极, 饱和甘汞电极(SCE)为参比电极, 金电极(Au)为工作电极. 本实验采用差分脉冲伏安法 (DVP). Lameda