[发明专利]带DNA分子探针的石墨烯微电极电化学检测传感器

说明书

本发明涉及一种带DNA分子探针的石墨烯微电极电化学检测传感器，包括电极区域、电极和连接金线；所述电极区域由工作电极区域(9)、参比电极区域(10)和对电极区域(8)组成；所述工作电极区域(9)上并列设置四个带DNA分子探针的石墨烯微电极(7)，石墨烯微电极(7)上连接有石墨烯电极连接金线(6)，石墨烯电极连接金线(6)再通过电极夹(5)与电极转向控制器(4)连接至工作电极(2)，四个带DNA分子探针的石墨烯微电极(7)共用参比电极(1)和对电极(3)，参比电极(1)和对电极(3)分别通过电极连接金线(11)与参比电极区域(10)和对电极区域(8)相接。本发明可以同时检测四种不同的miRNA，达到高通量检测目的，检测快速方便，且具有高灵敏度、高选择性、高准确度、无需标记等优点。

技术领域

本发明属于电化学生物传感系统领域，涉及一种带DNA分子探针的石墨烯微电极电化学检测传感器。

背景技术

肺癌诊断的传统方法往往依赖于胸片、胸部CT、正电子放射断层造影术(PET)、磁共振成像(MRI)、痰细胞学检查和活组织检查等方法，这些方法对癌症初期亚毫米大小的肿瘤的检测分辨率都不高，且结果具有较高的假阳性。近十余年来，随着高通量、大规模基因及蛋白质分析技术的涌现，肿瘤基因组学、蛋白质组学、代谢组学等研究方兴未艾，已筛选出了许多有前景的候选标志物(profiles)。其中，一种小型非编码RNA——miRNA，在人类体液中稳定的存在，被认为是最有前景的癌症早期诊断生物标志物。由于miRNA的片段短，同源序列多，在血液中的浓度较低以及碱基序列组成的巨大差异，使得要实现无标记检测miRNA具有极大的挑战性的。

因此，科学家提出了一些miRNA的检测方法来克服这些问题，其中主要选用Northern杂交充当miRNA早期分析的黄金标准。然而，这种方法需要大量的RNA样品和低通量分析，且不适用于大规模的使用，因此仍然受到技术上的限制。此外，定量逆转录实时聚合酶链式反应(QRT-PCR)测定法和微阵列技术已经被用于miRNA的检测。然而，这些方法要求扩增，交叉杂交，且步骤耗时长，因此容易出错；而短序列的miRNA同样使得引物的设计难度加大，从而导致其灵敏度变差。此外，所有这些方法都非常消耗人力，并需要配置完善的实验室和专业的、训练有素的操作人员。除了这些传统的miRNA检测方法，科学家已经开发了一些无需标记的分析方法用作miRNA检测，包括光子微环谐振器，纳米孔，表面增强拉曼光谱和表面等离子体共振。和传统的技术相比，这些新兴的技术提高了灵敏度和选择性，扩展了检测(LOD)极限，增加了复式检测能力，降低了成本，并实现了小型化。然而，这些方法仍然需要对目标miRNA进行化学修饰，在生理介质中不容易操作，不能进行复式检测，而且需要昂贵的设备。这些问题严重地限制了它们在资源极其有限的情况下的即时诊断能力。因此，市场上急需一个平台可以提供不需要任何放大处理就达到高灵敏度和特异性，操作流程简单，并且能够复式检测多种miRNA的高通量诊断模式。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种带DNA分子探针的石墨烯微电极电化学检测传感器。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.带DNA分子探针的石墨烯微电极电化学检测传感器，包括电极区域、电极和连接金线；所述电极区域由工作电极区域(9)、参比电极区域(10)和对电极区域(8)组成；所述工作电极区域(9)上并列设置四个带DNA分子探针的石墨烯微电极(7)，石墨烯微电极(7)上连接有石墨烯电极连接金线(6)，石墨烯电极连接金线(6)再通过电极夹(5)与电极转向控制器(4)连接至工作电极(2)，四个带DNA分子探针的石墨烯微电极(7)共用参比电极(1)和对电极(3)，参比电极(1)和对电极(3)分别通过电极连接金线(11)与参比电极区域(10)和对电极区域(8)相接。。