目的：在肿瘤的预防、诊断、治疗及预后的每个阶段都需要准确的检测方法,如基因易感性的筛查、辅助和鉴别诊断、治疗效果的监测和预后评估等。不断发展集灵敏性和特异性为一体的检测方法,将裨益日渐增长的肿瘤人群。本研究构建了一种新型电化学核酸检测体系,具有检钡DNA、microRNA以及蛋白质的能力,这里以乳腺癌相关基因BRCA1以及与多种癌症相关的microRNA-21(miR-21)、血管内皮生长因子(VEGF)为例,证明本检测体系的可行性和通用性,为肿瘤标志物的临床检测提供新的技术手段。方法：基于金纳米颗粒(GNPs)的超高电子传递效率,及其与修饰了单链DNA(ssDNA)的金电极表面之间的相互作用,我们构建了一种新型电化学检测体系。由于金与含氮碱基之间的相互作用,GNPs可被吸附到修饰了ssDNA的金电极表面,因此带负电的电化学活性物质[Fe(CN)6]3-/4-可以通过被吸附的GNPs将电子传递到金电极表面,电荷传递电阻(Rct)减小。然而,当有目标DNA、microRNA或蛋白质存在的时候,ssDNA将形成二级结构而不能吸附GNPs, DNA带负电的磷酸骨架外露,此时将形成较大的Rct。随着体系中待测目标的增多,如也相应的增大,从而建立起待测目标物质与电化学信号之间的量化关系。结果：1、检测方法的建立：(1)选用循环伏安法(CV)及电化学交流阻抗法(EIS)作为本实验的主要检测手段,结果表明,修饰了单链DNA(ssDNA)的金电极孵育10nM GNPs30min可使[e(CN)6]3-/4-的氧化还原峰距减小至50mV,使EIS信号减少93.8%,而当检测体系中存在待测物时则无这种信号的变化,证明了实验的可行性。(2)研究发现用GNPs孵育后的ssDNA修饰金电极比裸的金电极具有更强的电子传递能力。在CV检测中,扫描速率(v)与峰电流的关系如下：y=36.57x+1.04(R2=0.997)和y=-39.86x-0.65(R2=0.999),其中y为峰电流,x为v1/2。(3)利用不同长度DNA片段对比研究发现：即使是最短的DNA片段(5T)也可以有效捕捉GNPs从而极大的降低阻抗。此外,峰电流在连续扫描20圈后仍能保持基本不变,说明GNPs与ssDNA之间的相互作用很强。(4)通过比较不同密度ssDNA修饰电极的阻抗改变,发现使用0.51μM的ssDNA修饰时所获得的电子传递效率最高,这可能是因为合适的ssDNA修饰密度可以使得吸附的GNPs更有可能与电极发生直接的接触,进而利于电子的传递。2、检测方法的应用：(1)乳腺癌易感基因BRCA1的检测：BRCA1浓度(1pM-500nM)的对数与k值之间存在线性关系,方程为y=511.7x+1913.2(R2=0.986),其中y是＆t,x是BRCA1浓度的对数。检测下限为1pM,在解链温度附近时,对单碱基错配的检出能力更强。(2)肺癌与癌旁组织中miR-21的检测：分析了5例肺鳞癌组织与正常癌旁组织中miR-21的表达情况,实验证实只需要100ng的总RNA就可得到较好结果,在癌组织中miR-21的表达较正常组织均有所上调,平均提升2.5倍。(3)肿瘤标志蛋白VEGF的检测：VEGF的浓度与如值在5-40pM浓度范围存在线性关系,线性方程为y=11.3x+291.2(R2=0.989),其中y是Rct,x是VEGF浓度,检测下限为5pM。结论：我们构建了一种新型生物电化学检测体系,它具有简单、快捷、经济、灵敏的特点,并且具有通用性,可检测多种物质,为肿瘤相关DNA、microRNA及蛋白质的临床检测提供了新的方法。