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黄瓜DNA伏安传感器制备及应用研究

邹敏芬  
【摘要】: 本文在查阅大量有关生物传感器、植物DNA的提取与纯化以及DNA酶切等文献的基础上,研究了黄瓜DNA伏安传感器的制备及其应用。取得如下重要成果: 1.改进了植物DNA的提取方法.优化了用SDS法提取黄瓜DNA的条件。用4.0mL细胞提取液、0.6倍样液体积的酚/氯仿/异戊醇、0.6倍样液体积的氯仿/异戊醇、0.58倍样液体积的异丙醇及1.0 ml饱和KCl溶液,可从每克黄瓜中提取350 mg DNA。在此优化条件下提取黄瓜DNA产率高,纯度好;与已有提取方法相比较,本法有毒化学品用量显著降低。 2.采用电泳法纯化黄瓜DNA的优化条件:琼脂糖凝胶浓度为1.0%,凝胶厚度为4 mm,电泳缓冲溶液pH值为8.0,离子强度为0.050,电压为60 V。用琼脂糖包埋—小室电洗脱纯化DNA方法获取纯度更高的DNA。 3.采用Hind Ⅲ限制性内切酶降解所提黄瓜DNA,使之片断大小适合制备DNA传感器,显著改善了DNA传感器的重现性等性能。 4.以十八酸修饰的碳糊电极作基体传感器,制备了黄瓜DNA伏安传感器。优化了用所制备的传感器测定黄瓜DNA的条件,基本传感器的组成为:碳粉60%,十八酸5.0%,液体石蜡35%;光滑镜面抛光电极;ssDNA在基体传感器表面上固定条件为:表面活化液中含7.0mmol/LEDC,8.0mmol/LNHS,0.050mol/LNa_2HPO_4,pH为6.0,用量为100 μL;ssDNA固定液中含5.0 μg/mL变性DNA,0.010mol/LNa_2HPO_4,pH为6.9,用量为100 μL;DNA杂交和分析测定在含0.020mol/LNaCl5.0 mmol/L Tris,90 μmol/L Co(bpy)_3(ClO_4)_3配合物,pH为7.0的杂交液中反应30min。在优化条件下,黄瓜DNA伏安传感器的线性范围为0.010 μg/mL—0.090 μg/mL,检测下限为2.97ng/mL,相对标准偏差为1.80%。本类传感器可用于生物物质种属鉴定,在司法工作中有广泛应用前景。用所提出的方法测定了本室提取的黄瓜DNA样品,回收率在98%—104%之间。循环伏安法结果表明Co(bpy)_3(ClO_4)_3配合物嵌入双链DNA后,在伏安传感器上发生的电化学反应为可逆反应。


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