1.基于杂交链反应及TdT调控双重信号放大的铅离子交流阻抗传感器研究,其特征在于,机理如下:设计了三种DNA探针,包括一个含有巯基并可引发HCR反应的辅助探针HP,以及可以产生HCR放大反应的发夹1(H1)和发夹2(H2)探针。HCR反应后,在dNTP(dATP∶dGTP=4∶6)存在下,通过脱氧核苷酸末端转移酶的特异性催化,使dNTP不断叠加到H1和H2链的3’-OH末端,生成随机排布富G的长链DNA。在Pb2+作用下,这种富G的DNA链会从无规则的卷曲结构变成规则的G4结构。G4与血红素(hemin)作用能够形成一种有辣根过氧化物酶活性的DNA模拟酶。在G4/hemin的生物催化作用下,3,3-二氨基联苯胺(DAB)被氧化形成不导电的IP,使得电极界面和氧化还原探针之间的电子转移受到很大阻碍,导致电化学阻抗信号的显着放大。
2.基于杂交链反应及TdT调控双重信号放大的铅离子交流阻抗传感器研究,具体步骤如下:
(1)Au:首先在含有粒径为0.05μm的Al2O3悬浮液的抛光布上抛光,然后在水中超声1~
6min处理,再用蒸馏水缓缓冲洗三次,获得干净的金电极(Au)。
(2)HCR/Au:a.Au用氮气吹干后置于HP(1~6μL,0.01~0.6μM)溶液中组装3~12h,蒸馏水缓缓冲洗;接着把电极浸泡在巯基己醇(MCH)(0.5~5mM)水溶液中10~30min,蒸馏水缓缓冲洗;b.将0.2~3μL 10×Tris反应缓冲液、发夹探针H1(0.1~2.5μL,0.02~1μM)、发夹探针H2(0.1~2.5μL,0.02~1μM)混合均匀并滴到a中电极表面,在25~39℃下反应0.5~
1.2h,蒸馏水缓缓冲洗,标记为HCR/Au。
(3)G4/HCR/Au:a.控制TdT反应液总体积为2.5μL:加入TdT缓冲液,dATP(0.2~0.8μL,
0.5~10mM),dGTP(0.1~1.3μL,0.8~12mM),TdT(0.2~1.5μL,0.5~12U/mL),混合均匀,滴于HCR/Au表面,在25~39℃下放置0.3~1.3h,蒸馏水缓缓冲洗电极;b.再滴加Pb2+(0.6~6μL,0~5000nM)和hemin(0.8~8μL,0.5~2μM),室温下静置15~50min,蒸馏水缓缓冲洗。
(4)IP/G4/HCR/Au:滴加DAB(2~10μL,1~20mM)和H2O2(2~10μL,1~20mM),静置10~
60min,标记为IP/G4/HCR/Au,用于EIS检测。
3.根据权利要求1~2所述的电化学生物传感器的制备,其特征在于第一次利用杂交链反应和TdT扩增反应双重信号放大构建铅离子电化学交流阻抗传感器。
4.根据权利要求1~3所述的电化学交流阻抗传感器的制备,可以实现不同浓度Pb2+的检测,检测限低至0.03pM,具有较好的选择性和抗干扰性。