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本论文的研究目的是希望通过纳米材料、层层组装技术构建聚合物/DNA,纳米材料/DNA,聚合物/纳米材料等多层膜,然后在多层膜的基础上制备新型的DNA电化学生物传感器,以实现对DNA的高灵敏高选择性的检测,为DNA检测提供了新的手段与方法。主要包括以下内容:1.利用正电性的纳米ZnO和负电性的dsDNA之间的静电吸附作用,把它们层层组装构成(ZnO/dsDNA)n多层膜,并运用循环伏安和交流阻抗的方法对多层膜的构建进行了监测。通过检测负载在多层膜上的电活性探针MB的微分脉冲伏安(DPV)响应信号研究了镍的化合物对DNA的损伤,MB在多层膜上“负载/释放/重复负载”的过程能够有效地区别出完好的DNA膜和损伤后的DNA膜。2.把正电性的阳离子聚合物聚赖氨酸(pLys)和负电性的DNA层层组装在碳纳米管修饰的碳糊电极表面,然后利用电活性探针亚甲基紫(MV)与dsDNA的相互作用,制备了(pLys/dsDNA)n-MV,微分脉冲伏安响应信号表明,(pLys/dsDNA)n上的MV经过空白溶液的洗脱之后,能够获得释放,同时(pLys/dsDNA)n还具备再次吸附MV的能力,具有很好的可逆性;我们将制备的(pLys/dsDNA)n-MV用于致癌金属镉的化合物对DNA氧化性损伤的检测及锌对DNA的保护作用,研究结果表明,这种DNA电化学传感器能够有效的检测镉对DNA的损伤,在锌离子存在的情况下对DNA能够起到一定的保护作用。3.在带负电的巯基丙酸修饰的金电极表面吸附上带正电的阳离子聚合物聚赖氨酸,然后利用纳米金-碳纳米管杂合体(Au-CNT)表面带负电的纳米金和带正电的聚赖氨酸之间的吸附作用,用层层组装的方法构建了(Au-CNT/pLys)n多层膜,并运用电化学的方法对多层膜的性质和制备的最优化条件进行了研究,最后在多层膜的基础上,利用多层膜最外层带正电的聚赖氨酸和DNA上带负电的磷酸骨架之间的吸附作用,成功地实现了探针DNA的固定和目标DNA的杂交,制得DNA电化学生物传感器,并对传感器的制备条件进行了优化。实验表明,该DNA电化学生物传感器对转基因玉米PAT基因片段有较好的选择性,能有效地区分不同的碱基序列,对互补序列检测的线性范围为1.0×10-10mol/L~1.0×10-6mol/L,检测限达到2.45×10-11mol/L。4.利用共价键合的方法在带负电的巯基丙酸修饰的金电极表面吸附上包裹着氨基(-NH2)的金纳米粒子(AuNP),依靠金纳米粒子表面带正电的-NH2与聚氨基苯磺酸(PABSA)带负电的磺酸根(-SO3)之间的静电吸附吸附作用,用层层组装的方法构建了(AuNP/PABSA)n多层膜,多层膜表现出良好的转移电子能力以及在中性媒介中的氧化还原活性;然后在多层膜上固定DNA探针并使用了计时电位法研究了DNA的固定和杂交,同时对传感器的制备条件进行了优化;最后应用此DNA电化学传感器对经HindⅢ限制性内切酶酶切后的转基因大豆样品进行了测定,并用传感器检测含量不同的转基因大豆DNA和非转基因大豆DNA的混合溶液,杂交前后的电流差与转基因DNA的含量呈良好线性关系,可以直接用于转基因大豆DNA中转基因成分的定量检测。