1.一种利用DNA水凝胶和阴离子交换形成Bi2Sn2O7/Bi2S3异质结的光电化学(PEC)生物传感器,其特征是:肿瘤抑癌基因P53目标引发外切酶辅助的循环放大反应,释放大量产物链。同时利用目标响应的DNA水凝胶包覆硫离子,通过产物链打开DNA水凝胶定量释放硫离子,与基底材料Bi2Sn2O7发生阴离子交换反应形成Bi2Sn2O7/Bi2S3异质结。与单纯的Bi2Sn2O7相比,异质结使光电信号增幅倍数达到63倍,实现了对目标P53基因的超灵敏检测,不仅克服了单一半导体光生载流子复合速度快,光能利用率低的缺点,而且光电流极性由阴极转换为阳极,消除了背景信号的干扰,从而进一步增强了该传感器的检测性能。
2.一种制备权利要求1所述的利用DNA水凝胶和Bi2Sn2O7/Bi2S3异质结构建光电化学生物传感器的方法和应用,其特征方法由下列步骤组成:步骤1.制备DNA水凝胶:将2μL 100μM的丙烯酰胺基修饰的DNA链A和DNA链B加入到94μL的储备液中。该储备液包含10mM Tris,1mM EDTA,140mM NaCl,5mM KCl,1mM CaCl2,1mM的MgCl2,和质量比3%的丙烯酰胺。用N2将该溶液除氧15min,然后加入1.5μL新鲜制备的引发剂过硫酸铵和3μL加速剂TEMED反应5min生成聚丙烯酰胺链P‑A和P‑B。然后加入2μL100μM的连接DNA和终浓度为50mM的硫化钠形成DNA水凝胶。
步骤2.目标循环放大过程:将10μL 1μM PD DNA和10μL SiO2‑CP在37℃下孵育2h得到SiO2‑CP‑PD,再将不同浓度的目标和10U外切酶三加入到上述溶液中在37℃下孵育2h得到大量的产物链PD,然后在70℃下孵育30min灭活外切酶三,离心后取上清液于4℃下备用。
步骤3.Bi2Sn2O7/Bi2S3异质结电化学生物传感器及其应用:将0.5mg锡酸铋粉末超声分2
散到1ml含0.5%壳聚糖的二次水中,取10μL锡酸铋溶液滴到ITO电极(控制面积:0.16cm)上,在室温下干燥作为基底材料。然后将得到的产物链PD加入到10μLDNA水凝胶中孵育1h打开凝胶释放硫离子。随后取10μL上清液滴到基底锡酸铋材料上,在37℃下保持湿润10min完成阴离子交换反应,形成Bi2Sn2O7/Bi2S3异质结,构建光电化学生物传感器,实现目标P53基因的分析检测。