[发明专利]一种光致电化学传感器及测定DNA的方法

摘要

本发明属于分析化学领域，具体涉及一种光致电化学传感器及测定DNA的方法。在金电极上修饰nanoWS₂，得WS₂/GE；当捕获DNA滴加到WS₂/GE上后，得ssDNA/WS₂/GE，即光致电化学传感器；然后将ssDNA/WS₂/GE插入到含目标DNA的溶液中孵化，室温下进行杂交反应后；将电极插入含有氨基酸的磷酸盐缓冲溶液中检测光致电化学信号；利用DNA杂交前后电极的光致电化学信号变化实现对目标DNA的高灵敏度检测。方法具有简单、灵敏度高的优势。

主权项

1.一种光致电化学传感器测定DNA的方法，在经α‑Al2O3抛光粉抛光的金电极上，滴加nanoWS2纳米材料，形成nanoWS2修饰金电极，即WS2/GE；当捕获DNA滴加到WS2/GE上后，通过捕获DNA与nanoWS2作用将捕获DNA吸附到电极表面，得ssDNA/WS2/GE，即光致电化学传感器；然后将ssDNA/WS2/GE插入到含目标DNA的溶液中孵化，室温下进行杂交反应，目标DNA与捕获DNA形成双链DNA，杂交后所形成的双链DNA与nanoWS2表面间的作用力变弱，所形成的双链DNA从电极表面脱落；将电极插入含有氨基酸的磷酸盐缓冲溶液中检测光致电化学信号；利用DNA杂交前后电极的光致电化学信号变化实现对目标DNA的高灵敏度检测，其特征是包括以下步骤：(1)光致电化学传感器制备；(2)光致电化学DNA检测；所述的光致电化学传感器制备包括以下步骤：a.电极预处理：金电极经α‑Al2O3抛光粉抛光后，用三次蒸馏水冲洗干净，在乙醇、三次蒸馏水中分别超声清洗3‑5min，用高纯氮气吹干备用；b.NanoWS2的预处理：nanoWS2通过超声处理后再使用，其操作过程为，称取10mg nanoWS2分散于0.1mL～10.0mL三次蒸馏水中，超声1min～20min，得到均匀分散液，制备好的nanoWS2分散液放置在4℃冰箱中备用；c.NanoWS2修饰电极的制备：取10μL～80μL nanoWS2分散液滴加在经抛光处理后的金电极表面上，在室温条件下自然干燥并过夜，即可得到nanoWS2修饰金电极，标记为WS2/GE，制备好的nanoWS2修饰金电极放置在4℃冰箱中备用；d.传感器制备：将10μL～50μL含有1.0×10‑9mol/L的捕获DNA的pH 7.4PBS缓冲溶液滴加在WS2/GE上，室温条件下反应0.5～6h，通过捕获DNA与nanoWS2作用将捕获DNA吸附到电极表面，反应结束后，用三次蒸馏水冲洗电极，除去未固定的捕获DNA，实现捕获DNA在WS2/GE上的固载，即得光致电化学传感器，标记为ssDNA/WS2/GE，所述的光致电化学DNA检测包括以下步骤：a.将ssDNA/WS2/GE插入10μL～100.0μL含目标DNA的溶液中孵化，室温下杂交反应0.2h～2h，目标DNA与捕获DNA形成dsDNA，杂交后所形成的dsDNA与nanoWS2表面间的作用力变弱，从电极表面脱落，将所得电极依次用0.2％的SDS溶液、三次蒸馏水清洗以除去dsDNA，标记为dsDNA/WS2/GE，b.开启电化学工作站，5s～100s后打开LED灯，每2s～20s开关一次LED灯，偏压设置为‑0.2V到0.5V(vs‑SCE)，将GE、WS2/GE、ssDNA/WS2/GE以及dsDNA/WS2/GE电极插入含有氨基酸的磷酸盐缓冲溶液中，采用光致电化学方法作为检测手段，根据光致电化学信号的大小实现对目标DNA的检测。