基于微悬臂梁生物传感器检测三磷酸腺苷-长春应用化学研究所.PDFVIP

第３２卷 第３期 应 用 化 学 Ｖｏｌ．３２Ｉｓｓ．３ ２０１５年３月 　　　　　　　ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＰＰＬＩＥＤＣＨＥＭＩＳＴＲＹ　　　　　　　 Ｍａｒ．２０１５ 基于微悬臂梁生物传感器检测三磷酸腺苷 ａ，ｂ ｂ ａ ａ ｂ 李辉彦 　白效静　王风红 　李　静 　唐纪琳 ａ （吉林大学公共卫生学院卫生检验学教研室　长春 １３００２１； ｂ中国科学院长春应用化学研究所电分析国家重点实验室　长春 １３００２２） 摘　要　基于适配子构建了无标记检测三磷酸腺苷（ＡＴＰ）的微悬臂梁生物传感器。将ＡＴＰ适配子修饰在微 悬臂梁阵列中的传感悬臂镀金面上，用来识别 ＡＴＰ，而参比悬臂修饰巯基己醇（ＭＣＨ）防止非特异性吸附。 ＡＴＰ与其适配子发生特异性相互作用，使悬臂的上下两个表面产生应力差，导致传感悬臂产生偏转，扣除参比 悬臂偏转后其偏转值与ＡＴＰ的浓度在０５～５ｍｍｏｌ／Ｌ范围内有良好的线性关系，相关系数为０９９８，最低检 出限为００６ｍｍｏｌ／Ｌ。该微悬臂梁生物传感器响应快速、操作简单，并且对ＡＴＰ具有良好的特异性。 关键词　三磷酸腺苷；适配子；微悬臂梁生物传感器；表面应力 中图分类号：Ｏ６５５．９　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　文章编号：１００００５１８（２０１５）０３０３６２０５ ＤＯＩ：１０．１１９４４／ｊ．ｉｓｓｎ．１００００５１８．２０１５．０３．１４０４３７ 微悬臂梁生物传感器是一种新兴的传感器技术，它将发生在微悬臂梁表面的生物化学反应转化为 纳米机械运动或者是将表面反应引起的质量变化转变为频率变化以实现检测目的。微悬臂梁生物传感 器在生物分子检测中具有响应快、灵敏度高、无需标记和实时监测等特点，已经受到广泛的关注，已用于 ［１］ ［２］ ［３］ ［４５］ ＤＮＡ杂交检测 、硫醇自组装过程 、细胞吸附 和蛋白质检测等 方面的研究。 适配子（ａｐｔａｍｅｒ）是指从随机寡核苷酸文库中通过指数富集的配体系统进化技术筛选得到单链 ［６７］ ［８９］ ＤＮＡ或ＲＮＡ ，能与各种靶分子高特异性、高亲和力地结合，例如小分子、蛋白质、病毒甚至细胞 。 与抗体相比较，适配子具有合成简单、易于标记、稳定性好并且可以长期保存等优点，因此，适配子已被 ［１０］ ［１１］ ［１２］ 广泛地用作生物传感器的识别元件，比如表面等离子共振技术 、荧光传感器 、石英晶体微天平 ［１３］ 和电化学传感器等 。 三磷酸腺苷（ａｄｅｎｏｓｉｎｅｔｒｉｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ＡＴＰ）是生物体内一切生命活动所需能量的直接来源，参与机体 各种生化反应过程，被誉为细胞内能量的“分子货币”。已有研究发现生物体内ＡＴＰ的浓度和消耗率与 许多疾病密切相关，如缺氧、低血糖、局部缺血、帕金森病和一些恶性肿瘤。另外，生物体内ＡＴＰ含量的 变化也可以作为评估各种小分子药物和生物制剂引起的细胞杀伤、细胞抑制和细胞增殖作用。因此，准 ［１４］ 确、快速的检测ＡＴＰ在生化研究和临床诊断中非常重要 。目前已有许多基于适配子的生物传感器来 图１　功能化的微悬臂梁阵列对ＡＴＰ的检测过程示意图 Ｆｉｇ．１　ＳｃｈｅｍａｔｉｃｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄｍｉｃｒｏｃａｎｔｉｌｅｖｅｒａｒｒａｙｆｏｒＡＴＰｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ２０１４１２２２收稿，２０１５０１１５修回，２０１５０１１６接受 通讯联系人：李静，