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电化学DNA传感器用于汞离子的测定 电化学DNA传感器用于汞离子的测定 一、总述 二、DNA序列选择 三、汞离子的电化学检测原理 四、传感器的电化学响应 一、总述 （1）备受关注的汞 ①汞及汞盐在工业上的广泛使用 a、冶金工业：汞齐法提取金、银和铊等金属； b、化学工业：汞作阴极以电解食盐溶液制取烧碱和氧气，等； c、汞可用作精密铸造的铸模和原子反应堆的冷却剂以及镉基轴承合金的组元，等。 ②其生理毒性对人体健康的危害 a、毒性特点：持久、易迁移、高度的生物富集； b、大型汞中毒案例：水俣病； （2）汞检的测方法 ①传统检测方法 光化学传感器 冷原子荧光法 冷原子吸收法 双硫腙分光光度法 优点：高灵敏度 缺点：费用高、耗时长、 样本处理复杂 原理：光诱导电子转移（PET）lj、分子内电荷转移（ICT）及化学反应体系等 ②新的检测方法 生物传感器 （酶抑制法） 优点：快速、简便、样品用量少、成本低廉 缺点：检出限较高、线性响应范围窄 （3）电化学DNA传感器 构成：①一个支持DNA片段（探针）的电极 ②检测电化学活性识元素 作用机理： 一定温度、pH、离子强度下，电极表面的DNA探针分子能与靶序列选择性地杂交，形成双链DNA，从而导致电极表面结构的改变，通过具有电活性的杂交指示剂来识别即可达到检测靶序列的目的。 汞离子对双螺旋DNA中T（胸腺嘧啶）-T碱基对结构有特异性识别作用 ——测定汞离子的电化学DNA生物传感器 ①实现汞离子的高特异性的检测，响应动态范围可从1.0nM到5.0μM，检测限可达1.0nM。 ②该法表面固定的寡核苷酸不经历构象改变，能够被快速的反 复再生。 二、DNA序列选择 两条错配的寡核苷酸在10mMPBS（pH7.4，300mMNaCl）的杂交自由能和熔链温度分别是-2.6kcal/mol和-1.2℃ 三、汞离子的电化学检测原理 图1电化学DNA生物传感器的工作原理 1.在金电极上固定巯基寡核苷酸，再加入另一条二茂铁标记的氨基修饰的寡核苷酸 两条寡核苷酸链由于T-T错配，不发生杂交反应，二茂铁标记的寡核苷酸不能与电极表面发生作用，没有电流产生。 2、加入汞离子溶液 汞离子可与T-T碱基对形成T-Hg-T结构，使得二茂铁标记的寡核苷酸靠近电极表面，缩短了电子传递的距离，产生电流响应。 四、传感器的电化学响应 图2 汞离子浓度为（a）5μMDNA生物传感器和（b）空 白对比试验的差示脉冲伏安图（A）和循环伏安图（B） 参考文献 [1]张炯,万莹,王丽华等.电化学DNA生物传感器.化学进展,2007,19(10):1576-1584 [2]陈玲.生物传感器的研究进展综述.传感器与为系统,2006,25(9):4-7 [3]付冠艳.新型电化学生物传感器的研究,2009:21-31 * *