[发明专利]一种用于检测遗传毒性物质的纳米DNA传感器及其检测方法

权利要求书

1.一种用于检测遗传毒性物质的纳米DNA传感器，包括电极材料，其特征在于，在电极材料的表面有经带氨基基团的纳米金形成的纳米金膜修饰，并吸附有双链DNA。

2.根据权利要求1所述的用于检测遗传毒性物质的纳米DNA传感器，其特征在于，所述的双链DNA是通过位于电极材料表面的纳米金膜中带氨基基团的纳米金带有的正电荷，以静电吸附方式吸附带负电的双链DNA而固定于电极材料的表面。

3.根据权利要求1所述的用于检测遗传毒性物质的纳米DNA传感器，其特征在于，经带氨基基团的纳米金形成纳米金膜修饰电极材料表面的具体方法是：将电极材料的表面分别经0.3μm、0.05μmα-Al₂O₃打磨，每一步均用双蒸水超声波洗净；在室温环境中，将经打磨和清洗洁净后的电极材料插入到带氨基基团的纳米金溶液中1小时，使溶液中带氨基基团的纳米金在电极材料表面自动分散成纳米金膜，然后用5mL双蒸水轻柔冲洗，用氮气吹干备用。

4.根据权利要求1或2或3所述的用于检测遗传毒性物质的纳米DNA传感器，其特征在于，所述的电极材料是金电极。

5.根据权利要求3所述的用于检测遗传毒性物质的纳米DNA传感器，其特征在于，所述的带氨基基团的纳米金溶液的制备方法是：将浓度为1mM的氯金酸溶液90mL与浓度为1mM的油胺1mL混合，磁力搅拌加热到80℃保持5min，1.2×10⁴g离心，弃去上清，所得沉淀用10mL超纯水洗涤，1.2×10⁴g离心后，重复超纯水洗涤2次后，溶于10mL超纯水中即得到带氨基基团的纳米金溶液。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的用于检测遗传毒性物质的纳米DNA传感器，其特征在于，纳米金膜修饰的电极材料表面吸附并固定双链DNA的具体方法是：将纳米金膜修饰的电极材料插入含有双链DNA的醋酸溶液中，在三电极系统下，给予电压+0.5V保持5min，然后用5mL双蒸水轻柔冲洗，晾干，即实现将双链DNA吸附并被固定到纳米金膜修饰的电极材料表面。

7.根据权利要求6所述的用于检测遗传毒物的纳米DNA传感器，其特征在于，所述的含有双链DNA的醋酸溶液，醋酸溶液的pH值为4.75浓度为0.25M，其中双链DNA的浓度为10μg/mL，所述的双链DNA是小牛胸腺双链DNA。

8.一种用于检测遗传毒性物质的纳米DNA传感器的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、制备带氨基基团的纳米金溶液：取浓度为1mM的氯金酸溶液90mL与浓度为1mM的油胺1mL混合，磁力搅拌加热到80℃保持5min，1.2×10⁴g离心，弃去上清，所得沉淀加入超纯水10mL洗涤，1.2×10⁴g离心后，重复超纯水洗涤2次，溶于10mL超纯水中即得到带氨基基团的纳米金溶液。

步骤二、制备纳米金膜修饰的金电极：金电极表面分别经0.3μm、0.05μmα-Al₂O₃打磨，每一步均用双蒸水超声波洗净；在室温环境中，将经打磨和清洗洁净后的金电极，插入步骤一配制的带氨基基团的纳米金溶液中1小时，使带氨基基团的纳米金在金电极表面自动分散成纳米金膜，然后用5mL双蒸水轻柔冲洗，氮气吹干，即得到纳米金膜修饰的金电极。

步骤三：将纳米金膜修饰的金电极插入含有10μg/mL小牛胸腺双链DNA的0.25M的醋酸(pH4.75)溶液中，在三电极系统下，给予电压+0.5V保持5min，用5mL双蒸水轻柔冲洗，晾干后备用，即制得用于检测遗传毒性物质的纳米DNA传感器。

9.一种检测遗传毒性物质的方法，包括以下步骤：

(1)滴加空白溶液8μL到权利要求1所述的纳米DNA传感器的表面，反应10min，用方波伏安法在测试液中扫描测得纳米DNA传感器上所固定的双链DNA中鸟嘌呤的氧化峰电流值，记作S_b；然后用5mL双蒸水冲洗；所述的空白溶液是：浓度为0.25M的醋酸(pH4.75)溶液；所述的测试液是：浓度为0.25M的醋酸(pH4.75)含10mM KCl的溶液；

(2)滴加待检测样品溶液8μL于同一纳米DNA传感器表面，反应10min，用方波伏安法在测试液中扫描测得纳米DNA传感器上所固定的双链DNA中鸟嘌呤的氧化峰电流值，记作S_s；

(3)计算S_s与S_b的百分比率S％＝(S_s/S_b)×100，按以下方法(a)确定遗传毒性物质的浓度和/或含量；或按以下方法(b)判断是否具有遗传毒性：

(a)S％的值与待测的某一遗传毒性物质浓度成反比，通过绘制标准曲线定量检测未知浓度的该遗传毒性物质；

(b)根据信噪比1∶10，S％＞85％认为不具有遗传毒性；S％＜85％判断具有遗传毒性。