DNA修饰电极的研究（Ⅸ）—DNA探针在金基底上的固定、表征及其表面分子杂交.pdfVIP

Vo1．22 高等学技化学学报 No．5 CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES 744～748 2 O 0 1年5月 DNA修饰电极的研究(IX) DNA探针在金基底上的固定、表征及其表面分子杂交 赵元弟 庞代文 张 敏 程介克 戴鸿平。 (1．武汉大学化学系，武汉430072；2．厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室， 物理化学研究所，化学系，厦门361005) 摘要 采用琉基化合物自组装／共价键合反应的逐层固定方法将双链DblA固定刊金表面得到DNA修饰电 极，井对该电极表面进行了电化学和x射线光电子能谱表征．研究了电极表面固定化DNA的表面分子杂 交 对开发电化学基因诊断蒜片和基因传感器具有一定意义． 关键词 基因；芯片；优化；固定 中图分类号 0605 文献标识码 A 文章编号 025I一0790(2001)05—0744—05 DNA芯片(基因芯片)技术是当前国际科技前沿的重要领域，有着重大的科学价值和应用前景 ]． 而DNA在基片表面的固定则是制作DNA芯片的基础，因此其研究对芯片技术的完善具有重要的指 导意义．我们建立了一种通过巯基化台物自组装／共价键合反应将dsDNA固定到金表面的方法 ，并 比较了不同端基对DNA在基底表面固定的影响，发现端基为羟基时较有利于DNA的固定．本文对此 种优化设计后的DNA修饰表面进行了电化学和谱学表征，并初步研究了金表面固定化小牛胸腺DNA 和一种具有1o个碱基长度的寡聚核苷酸探针分别与溶液中DNA的表面分子杂交，为研制电化学基因 芯片奠定了基础． 1 实验部分 1．1 试 剂 小牛胸腺DNA为华美生物技术公司产品，经反复抽提和纯化 ]，OD o／o 1．8．变性单链 DNA(ssDNA)是由双链DNA(dsDNA)于100 C水浴中加热5 rain后，置于冰水浴中骤冷而得． Co(phen)。Cl2根据文献C4]方法合成．2一琉基乙醇为GIBCO公司产品，l一乙基一3一(3一二甲氨丙基) 碳二亚胺(EDAC)和2一(Ⅳ一吗啡啉)乙磺酸(MES)为Sigma公司产品，均未经进一步处理．寡聚核苷酸 5 一CATTGCGACG一3 (探针)和3 一GTAACGCTGC一5 由GIBCOBRL公司合成，其它试剂均为分析 纯．实验用水为二次无菌蒸馏水． 1．2 dsDNA修饰金表面(dsDNA—SAM／Au)的制备 将金电极在浓HNO。中浸煮5 min，取出后用水反复冲洗，再用丙酮和水分别超声清洗5 min，然 后在l mol／L H。SO 溶液中扫描至得到稳定的循环伏安图．将经电化学处理和表征后的金电极依次用 丙酮、二次水洗涤后，立即浸入含40 p-mol／L巯基化合物的溶l液中浸泡6 h，取出用水冲洗后即得到巯 基自组装单分子层修饰电极(SAM／Au)，然后立即转人含l mg／mL碳二亚胺L5 和1 mg／mL双链DNA (dsDNA)的40mmol／L的MES缓冲溶液中(pH一6．5)浸泡24 h，取出后用MES缓冲溶液冲洗即得到 dsDNA SAM／Au．dsDNA通过其5 一端的经EDAC活化的磷酸基团与2一巯基乙醇的羟基反应生成磷 酸酯键而固定在SAM上 寡聚核苷酸5 CATTGCGACG 3 修饰金表面的制备也采用同样方法．需 收稿日期 2000—05—11． 基叠项目一国家自然科学基金(批准号39770320) 国家杰出青年科学基盘(批准号、教育部 高等学校骨 干教师赍助计魁 项且和厦门大学固体表面暂理化学国家重点实验室基金(批准号：9603)资助， 联系^简卉：宠代文(1 961年生)．男．博士．教授．博士生导师．主要从事生物电化学和生物分析研究． N 5 赵元弟等：DNA修饰电极的研究Ⅸ—一DNA探针在垒基底上的固定、表扯厦其表面分子杂交 745 特别注意的是，整个过程始终严格控制在溶液相，以保证界面反应的顺利进行，尽量降低因表面干燥 而使DNA在表面吸附的可能