[发明专利]复合膜修饰的DNA传感器及其制备方法和在检测Lip特定编码基因片段中的应用

权利要求书

1.一种复合膜修饰的DNA传感器，包括一碳糊电极，所述碳糊电极包括碳棒和聚四氟乙烯管，所述碳棒内置于所述聚四氟乙烯管中，所述碳棒一端通过电线引出所述聚四氟乙烯管，所述碳棒另一端与一磁体相接触，所述磁体与所述聚四氟乙烯管管口间填充有碳糊，所述碳糊电极的感应端包覆有敏感物质，其特征在于：所述敏感物质包括复合膜和巯基化的DNA捕获探针，所述复合膜由依次修饰于所述碳糊电极表面的巯基化的磁性纳米颗粒、巯基化的多壁碳纳米管-金纳米粒子、以及壳聚糖组成，所述DNA捕获探针修饰于所述多壁碳纳米管-金纳米粒子表面。

2.根据权利要求1所述的复合膜修饰的DNA传感器，其特征在于：所述磁体设置于距所述聚四氟乙烯管的管口不大于8mm处。

3.根据权利要求1或2所述的复合膜修饰的DNA传感器，其特征在于：所述DNA捕获探针的序列为5′-HS(CH₂)₆TTGTTGACGAAGGACTGCCA-3′。

4.一种如权利要求1或2或3所述的复合膜修饰的DNA传感器的制备方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：

(1)制作碳糊电极：在聚四氟乙烯管中放入碳棒，并在所述碳棒一端置入磁体，形成磁性区域，所述的磁体与聚四氟乙烯管管口之间用碳糊填充，碳棒另一端通过电线引出聚四氟乙烯管，得到碳糊电极的粗坯，再将所述粗坯进行表面处理，得到碳糊电极；

(2)修饰碳糊电极表面：将制备好的磁性纳米颗粒和多壁碳纳米管-金纳米粒子、以及壳聚糖溶液依次修饰到步骤(1)制得的碳糊电极的感应端表面，自然晾干后得到复合膜修饰的碳糊电极，再将准备好的巯基化的DNA捕获探针滴在经复合膜修饰的碳糊电极感应端表面，自组装后，得到复合膜修饰的DNA传感器。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述磁性纳米颗粒是通过以下步骤制备得到：在氮气保护下制备Fe₃O₄胶状沉淀，然后依次加入聚乙二醇、正硅烷乙酯、甲醇、氨丙基三甲氧基硅烷和半胱氨酸，反应后得到巯基化的磁性纳米颗粒。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述多壁碳纳米管-金纳米粒子是通过以下步骤制备得到：将多壁碳纳米管纯化，再与半胱氨酸反应，使多壁碳纳米管巯基化，然后将巯基化的多壁碳纳米管与金纳米粒子反应，得到巯基化的多壁碳纳米管-金纳米粒子。

7.一种利用如权利要求3所述的复合膜修饰的DNA传感器对木质素过氧化物酶特定编码基因片段进行检测的方法，包括以下步骤：

(1)选取目标链及设计信号探针：

选取目标链的序列为5′-TGGCAGTCCTTCGTCAACAA-3′；根据目标链的序列，设计信号探针的序列为5′-Biotin-TGGCAGTCCTTCGTCAACAA-3′；

(2)竞争杂交反应：将所述的信号探针和待测溶液滴入所述复合膜修饰的DNA传感器的感应端表面，竞争反应不少于60分钟；

(3)信号酶放大：再将pH为中性、且含有亲和素-辣根过氧化物酶的磷酸盐缓冲溶液，滴在竞争杂交反应后的DNA传感器的感应端表面，生理温度下反应不少于30分钟，形成辣根过氧化物酶信号酶联放大体系；

(4)酶催化反应：最后以苯二酚和H₂O₂为底物，以含有所述辣根过氧化物酶信号酶联放大体系的DNA传感器为工作电极，建立三电极系统的电解池，采用计时电流法测定酶催化反应过程中产生的还原电流变化，若还原电流下降幅度不低于6.9％，判定待测溶液中含有木质素过氧化物酶特定编码基因片段，完成检测。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，如果判定待测溶液中含有质素过氧化物酶特定编码基因片段，再根据以下的线性回归方程检测待测溶液中所述木质素过氧化物酶特定编码基因片段的浓度大小；

所述线性回归方程为：DP％＝(3.4908±0.1725)x+(29.8172±0.6892)，其中，DP％为电流下降比，x为所述木质素过氧化物酶特定编码基因片段浓度的自然对数，浓度检测的线性范围为0.001μmol·L^-1～1μmol·L^-1，检测下限为1nmol·L^-1。