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《基于石墨烯和蒽醌-2-磺酸鈉的Pb 2＋核酸適體電化學(xué)傳感器.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第42卷分析化學(xué)fFENXIHUAXUE)研究報告第6期2014年6月ChineseJournalofAnalytic~Chemistry853～858DOI：10．3724／SP．J．1096．2014．30884基于石墨烯和蒽醌．2．磺酸鈉的Pb2核酸適體電化學(xué)傳感器高彩杭樂廖曉磊高飛汪慶祥(閩南師范大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院，漳州363000)摘要構(gòu)建了一種基于石墨烯(GR)一蒽醌化合物(AQMS)在核酸適體表面層層組裝的Pb電化學(xué)傳感器。將修飾有巰基的Pb核酸適體(apt)固定在金電極表面，然后利用GR與a
2、pt堿基之間的丌_仃作用，將GR吸附在apt修飾電極表面，并用于電活性分子AQMS的組裝和電化學(xué)信號的放大。當目標分析物(Pb)存在時，Pb誘導(dǎo)印t轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的G一四聯(lián)體結(jié)構(gòu)，使得GR連同信號分子AQMS從電極表面脫落，電化學(xué)信號降低，從而實現(xiàn)對Pb的監(jiān)測。結(jié)果表明，傳感器對Pb“具有很好的特異識別性，且Pb濃度在5．0X10?！?．0x10mol／L的范圍內(nèi)，AQMS的峰電流變化值(△，n)與Pb濃度對數(shù)(1gC+)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。根據(jù)3，計算得檢出限達到6．0~10mol／L。關(guān)鍵詞鉛離子；適體傳感
3、器；ti墨烯；蒽醌一2，磺酸鈉鹽1引言核酸適體是一種能夠與無機離子、有機小分子、蛋白質(zhì)等多種靶物質(zhì)特異性結(jié)合的寡聚核苷酸。近年來，其因具有易合成、易修飾、高親和力、高特異性等優(yōu)點，受到了國內(nèi)外學(xué)者的普遍關(guān)注¨j。同時，電化學(xué)傳感技術(shù)由于具有靈敏度高、分析速度快、成本低等特點，被越來越多地應(yīng)用于重金屬檢測J。其中基于功能型Pb核酸適體(apt)的電化學(xué)傳感器充分結(jié)合了上述兩種技術(shù)的優(yōu)勢，能實現(xiàn)對Pb的簡便、快速和高特異性檢測曲。石墨烯(GR)由一層包裹在蜂巢晶體點陣上的碳原子組成，具有優(yōu)秀的導(dǎo)電性能、機械性能
4、及大的比表面積，而被廣泛應(yīng)用于電化學(xué)傳感器的構(gòu)建中。文獻[7～9]曾報道，具有較強的共軛體系的分子(如芳香族有機分子、DNA、酶等)能與GR發(fā)生7r．仃作用，從而吸附到GR表面，其中，基于單鏈DNA和GR之間親和作用的光譜分析新技術(shù)已被應(yīng)用于基因診斷、蛋白質(zhì)分析以及細胞內(nèi)分子追蹤【10,1z]。蒽醌-2一磺酸鈉(AQMS)作為一種電活性蒽醌類染料，因具有良好的水溶性、可逆的氧化還原響應(yīng)和適中的氧化還原電位而被應(yīng)用于生物電分析中¨'1。AQMS也其亦能通過自身剛性芳香平面與碳納米管、GR等材料產(chǎn)生一堆積作用。
5、本研究以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建了一種基于GR和AQMS在核酸適體表面層層組裝的新型Pb電化學(xué)傳感器。本方法充分利用了GR的高導(dǎo)電性、大比表面積及AQMS的良好電化學(xué)活性，實現(xiàn)了對Pb的高靈敏、高特異性檢測。2實驗部分2．1儀器與試劑CHI650C電化學(xué)工作站(上海辰華儀器公司)；三電極系統(tǒng)：工作電極為金電極(Au)或各修飾電極，參比電極為Ag／AgCI(1mol／LKCI)，輔助電極為鉑絲(Pt)電極；7500cx型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS，美國Agilent公司)。三羥甲基氨基甲烷(Tfis，國藥集團
6、化學(xué)試劑有限公司)；apt序列為：5一GGGTGGGTGGGTGGGT．C．SH．3(生工生物工程有限公司)；乙二胺四乙酸二鈉(EDTA，阿拉丁試劑有限公司)；Ⅳ，Ⅳ．二甲基甲酰胺(DMF，阿拉丁試劑有限公司)；AQMS(阿拉丁試劑有限公司)；6一巰基己醇(MCH，Sigma—Aldrich公2013-o9-12收稿；2o13—12-o4接受本文系國家自然科學(xué)基金(No．21275127)、福建省自然科學(xué)基金(No．2011J01059)、“福建省高等學(xué)校新世紀優(yōu)秀人才支持計劃”(No．JA12204)項目
7、資助E·mail：axiang,236@126．tom第6期高彩等：基于石墨烯和蒽醌_2一磺酸鈉的Ph核酸適體電化學(xué)傳感器8553．2實驗條件優(yōu)化石墨烯的富集量會影響信號分子AQMS的組裝量，從而影響傳感器的性能。為了得到最佳的電化學(xué)響應(yīng)，以Fe(CN)一為探針，采用電化學(xué)阻抗法對GR的富集時間進行優(yōu)化，結(jié)果如圖3所示。隨著GR富集時間延長，修飾電極阻抗逐漸減小，當富集時間達到125min時，修飾電極的阻抗達到最低，表明電極表面GR的富集趨于飽和。故本研究0369l2l5182l24將125min作為GR的
8、最佳富集時問。AQMS的富Z．fkQ)集時間同樣影響傳感器的電化學(xué)響應(yīng)。本研究通過圖2不同的修飾電極在0．1mol／LKC1+1．0mmol／L考察AQMS氧化峰電流與富集時間的關(guān)系，對Fe(CN)63--／4-溶液中的交流阻抗圖AQMS富集時間進行了優(yōu)化。結(jié)果表明，隨著富集Fig．2EISspectraofdifferentelectrodesin1mmol／L時間延長，氧化峰電流在開始階段不斷增大，當富集[F
