电聚合2，6-吡啶二甲醛膜电极的制备及其应用研究

摘要

DNA探针的固定是DNA电化学生物传感器制备的首要问题，固化量和活性直接影响着传感器的灵敏度。目前DNA固定方法主要有直接吸附法、共价键合法、聚合膜法、自组装膜法和蛋白质结合法等方法。本论文采用聚合物膜法制备了DNA电化学生物传感器，研究了其性能并进行了应用实验。主要内容如下：
　　 在玻碳电极上电聚合2，6-吡啶二甲醛，制备成聚2，6-吡啶二甲醛膜（PPy）电极，并研究和优化了电聚合的实验条件。以聚2，6-吡啶二甲醛膜电极为基底，再共价键合硫堇至聚2，6-吡啶二甲醛膜的表面上制备成修饰电极（Th/PPy/GCE）。用电化学交流阻抗表征了该修饰电极的制备过程。以差示脉冲伏安法研究了该修饰电极对鲱鱼精DNA的作用，发现该修饰电极对dsDNA具有选择性的伏安响应。在优化的实验条件下，修饰电极氧化峰电流与dsDNA浓度的对数在1.0～1.0×10-3mg/L范围内呈现良好的线性关系，检测限为0.06mg/L。将该修饰电极用于检测鲱鱼精DNA的化学损伤，其峰电流与DNA的损伤程度成正比。该修饰电极制备简单、检测快速，重现性和稳定性较好。
　　 以Th/PPy/GCE为基底，再利用戊二醛将DNA固定于该修饰电极上，并用于DNA的杂交。应用差示脉冲伏安法和电化学交流阻抗谱对DNA的固定和杂交进行了表征。以硫堇为电化学指示信号，用微分脉冲伏安法对存在于许多转基因植物中的花椰菜花叶病毒（CaMV35S）启动子基因片段进行了定量测定，发现在1.0×10-10～1.0×10-6molL-1叫浓度范围内，CaMV35S启动子目标基因的浓度与硫堇还原峰电流的降低值呈良好的线性关系，检测限为3.41×10-11molL-1。
　　 以Th/PPy/GCE为基底，再利用纳米金（Nano-Au）将DNA固定于该修饰电极上，应用微分脉冲伏安法和电化学交流阻抗谱对DNA的固定和杂交进行了表征。微分脉冲伏安法的检测结果显示本法检测目标DNA有较高的灵敏度。用本法检测转基因植物外源PAT基因片段，线性范围为1.0×10-11～1.0×10-6molL-1，检测限为3.36×10-12molL-1。