[发明专利]一种光致电化学体系及检测DNA的方法

说明书

本发明属于分析化学与光致电化学传感器领域，具体涉及一种光致电化学体系及检测DNA的方法。氯化血红素hemin和G4联体形成的复合物在电极上产生光致电化学信号，构建了一种新的G4‑hemin光致电化学体系；然后，使用胶体金对电极进行修饰，形成一层胶体金膜，然后在电极表面固定发卡结构DNA来捕获目标DNA，当有目标DNA时，含G4体结构的发卡H1和H2通过杂交链式反应在电极表面形成含G4体的DNA复合体，然后加入hemin，hemin与G4体形成hemin‑G4复合物，以G4‑hemin为光致电化学体系产生的信号实现对目标DNA的测定。

技术领域

本发明属于分析化学与光致电化学传感器领域，具体为一种光致电化学体系检测DNA的方法。

背景技术

高选择性、高灵敏检测DNA在分子诊断、法医调查和生物医学等领域均有重要意义。建立快速灵敏测定DNA的方法，将有助于在食品、环境、安全等问题不断出现的今天提供有益的帮助。现有的方法有各种基于核酸体外扩增技术的定量分析方法，如聚合酶链式反应(PCR)和滚环扩增(RCA)(Nallur G.,Luo C.,Fang L.,Nucleic.Acids Res.,2001,29(23),e118,1-9)等；以及基于信号放大手段建立的方法，如纳米颗粒信号放大，酶或核酶信号放大，及杂交链式反应信号放大(张蒙,海洪,周玢玥,等.基于聚合酶辅助信号放大的电化学发光DNA传感器研究[J].分析化学,2018(2),230-210)等。体外扩增技术存在扩增产物易污染导致假阳性信号、影响因素多和反应重复性差等缺点，限制了其广泛应用。基于信号放大手段建立的DNA测定方法一般需要酶或多条DNA链参的与，方法复杂、成本高。

光致电化学(PEC)是一种化学物质和激发态的光电材料之间发生了电子转移，从而引起光电流变化的光电化学现象。也就是说，一些具有光电化学活性的物质，在它们受到光的激发时，其表层的基态电子跃迁为激发态，导致电子转移的发生，产生光电流。而光致电化学方法正是对电流进行检测的一种方法，它可以通过单波长或者普通光源与电化学检测装备组装。相对于电化学方法而言，由于光电流的产生类似催化过程，加之空白值较低，光致电化学的灵敏度高于通常的电化学方法(Zhao W W,Xu J J,Chen HY.Photoelectrochemical bioanalysis:the state of the art.[J].Chemical SocietyReviews,2015,44(3):729.)。随着科学技术的发展，传感器在食品、医疗、环境等领域得到广泛的发展和应用，必须发展一种灵敏度高，简单的新型检测方法。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种光致电化学体系检测DNA的方法。

本发明的目的是这样实现的：氯化血红素(hemin)和G4联体(或称G四联体)形成的复合物在电极上产生光致电化学信号，构建了一种新的G4-hemin光致电化学体系；然后，使用胶体金对电极进行修饰，形成一层胶体金膜，然后在电极表面固定发卡结构DNA来捕获目标DNA，当有目标DNA时，含G4体结构的发卡H1和H2通过杂交链式反应在电极表面形成含G4体的DNA复合体，然后加入hemin，hemin与G4体形成hemin-G4复合物(图1)，以G4-hemin为光致电化学体系产生的信号实现对目标DNA的测定。

一种光致电化学体系检测DNA的方法，包括如下步骤：

一种光致电化学体系：

将hemin与G4体孵育形成hemin-G4复合物，hemin-G4复合物，将hemin-G4复合物修饰在电极上具有光致电化学性能。

利用hemin-G4光致电化学体系检测DNA的方法：

(1)修饰电极的制备及DNA测定

a.将实验所用的DNA进行稀释。