电生物传感器的研究现状

来源：发布时间：2014-07-17

　　电生物传感器是依据电分析方法和原理构建的，通过测定溶液中电流、电位、电量等物理量来确定参与反应的物质的量。基于DNA修饰电极的电生物传感器是Pb2+检测的研究热点，主要是利用自组装方法将Pb2+特异性识别DNA分子探针固定到电极表面，通过DNA和Pb2+作用造成的DNA构象的变化，使得DNA分子上电活性基团的电响应发生变化，实现Pb2+的高灵敏检测。

　　LiF等人根据目标物导致DNA链的释放提出了一种高选择性、高灵敏度脉冲电流检测Pb2+的方法。如图4所示，首先通过直接沉积法将AuNPs修饰在Au电极表面，增大电极表面积，增加固定的DNA捕获探针数量。DNA捕获探针和T30695杂交形成双螺旋结构，亚甲蓝MB(一种芳香杂环，常用做电杂交指示剂)可以通过嵌入与双链DNA结合，形成可测的电信号。当加入Pb2+时，Pb2+和T30695形成G-四联体结构，使T30695从电极表面释放到溶液中，并伴随着亚甲蓝的释放，导致电信号减弱。该传感器的检测下限达0．075nmol/L，灵敏度高，选择性好。

　　除了运用修饰电极外，ZhuangJ等人基于DNAzyme和二茂铁标记的DNA发卡的杂交链反应设计了一种磁控电Pb2+传感器。该传感器是将Pb2+特异性结合DNAzyme作为识别元件修饰到在磁珠上，当加入Pb2+时，基底链被催化裂解，导致磁珠上的酶链通过碱基互补启动链捕获。启动链的捕获触发了二茂铁标记的交替的发夹结构DNA的杂交链反应并在磁珠上形成一个带有缺口的双螺旋结构。大量的二茂铁分子聚集在探针上，并且伴随着电信号的变化。佳化条件下，随着Pb2+浓度的增加，该Pb2+传感器的电信号也增加，并且和Pb2+浓度在0．1～75nmol/L内呈线性比例，检测下限为37pmol/L。
　　基于DNA修饰电极的Pb2+电生物传感器具有较高的检测灵敏度，甚至达到pmol级，但是这类生物传感器中也存在一些问题，例如:单链DNA与其他非目标物质结合会形成杂交假象，干扰目标物质的检测，另外受温度影响较大。