[发明专利]一种基于单壁碳纳米管的超灵敏DNA生物传感器及制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于单壁碳纳米管的超灵敏DNA生物传感器，其特征在于：包括有金纳米粒子和作为电极基底的单壁碳纳米管，所述的金纳米粒子沉积于单壁碳纳米管上构成单壁碳纳米管/金纳米粒子杂化电极，该单壁碳纳米管/金纳米粒子杂化电极上组装有作为探针的巯基修饰的ssDNA。

2.根据权利要求1所述的一种基于单壁碳纳米管的超灵敏DNA生物传感器，其特征在于：所述的单壁碳纳米管为在硅片、石英玻璃或蓝宝石中的一种作为基底，并通过化学气相沉积法现场水平生长而成。

3.根据权利要求2所述的一种基于单壁碳纳米管的超灵敏DNA生物传感器，其特征在于：所述单壁碳纳米管为水平平行排列的阵列结构，阵列密度控制在每100μm区间约有4-50根单壁碳纳米管，每根单壁碳纳米管的长度位于100 μm -2 mm。

4.根据权利要求1所述的一种基于单壁碳纳米管的超灵敏DNA生物传感器，其特征在于：所述的金纳米粒子形貌可为带有多级结构的金枝晶。

5.一种基于单壁碳纳米管的超灵敏DNA生物传感器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：单壁碳纳米管的生长，在硅片上通过化学气相沉积生长单壁碳纳米管； 用电化学方法在生长的SWCNTs上可控沉积金纳米粒子，制备单壁碳纳米管/金纳米粒子杂化电极；电极表面探针DNA的自组装，将巯基（SH-）修饰的探针ssDNA与制备好的SWCNTs-Au电极进行自组装，获得基于单壁碳纳米管的超灵敏DNA生物传感器。

6.根据权利要求5所述的一种基于单壁碳纳米管的超灵敏DNA生物传感器的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）采用Fe/Mo作催化剂，用乙醇作碳源生长单壁碳纳米管。

7.根据权利要求5所述的一种基于单壁碳纳米管的超灵敏DNA生物传感器的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2）采用两电极体系，用铂丝作对电极，采用计时电流法，电压为-0.1V - -0.5v，沉积时间为5-50s，浓度为0.1-10 mmol/L的HAuCl₄为金源，沉积金纳米粒子。

8.根据权利要求5所述的一种基于单壁碳纳米管的超灵敏DNA生物传感器的制备方法，其特征在于：步骤（3）的自组装条件包括将电极浸泡在含1~10 μmol/L的巯基（SH-）修饰的探针ssDNA的Tris-HCl缓冲溶液中，并置于1-10℃下约2-10 h。

9.一种利用权利要求1所述的基于单壁碳纳米管的超灵敏DNA生物传感器的DNA检测方法，其特征在于：包括有以下工序：杂交，将基于单壁碳纳米管的超灵敏DNA生物传感器将置于待检测的DNA溶液中，在35℃-45℃杂交2-10 h，然后清洗掉非特异性吸附到单壁碳纳米管/金纳米粒子杂化电极表面未杂交的DNA；用电化学检测法在电解液中检测通过步骤（1）杂交前后的单壁碳纳米管/金纳米粒子杂化电极表面的电化学参数的变化，定量或/和定性检测待检测DNA的浓度。

10.根据权利要求9所述的一种利用权利要求1所述的基于单壁碳纳米管的超灵敏DNA生物传感器的DNA检测方法，其特征在于：所述的步骤（2）的电化学检测法采用电化学阻抗法，频率为100 mHz-10kHz，电压为0.17 V。