关键词：
化学放大电化学
金属配合物
DNA
嵌入反应
竞争反应
摘要：
本文首次采用具有电化学活性的核酸嵌入剂在溶液体系中将本实验组首先提出的新型化学放大电化学体系应用于DNA的定量检测,检测下限为1×10-12 mol/L,与荧光检测法相当。并首次将竞争反应机制应用在环境污染物的电化学检测中,在电极表面定量检测了平面型环境污染物分子菲的含量,为研究多环芳烃潜在致癌性奠定了基础。主要研究内容如下:
1、合成了可与DNA发生嵌入性结合的两种金属配合物Fe（phen）3和Ru（bpy）2dppz。并用电化学循环伏安法研究了金属配合物与DNA发生嵌入性结合后,由于“金属配合物-DNA”结合体在电解质溶液中扩散系数下降,扩散电流减小所引起的电化学信号的变化情况。由氧化电流的减小量与DNA嵌入量的关系定量检测了溶液中DNA的含量。实验中将本实验组提出的新型电化学放大体系,分别应用于以Fe（phen）3和Ru（bpy）2dppz作为电活性指示剂,氧化铟锡电极（ITO）作为工作电极,草酸钠作为化学放大剂,组成的电化学放大体系。比较后,选择Ru（bpy）2dppz-ITO-oxalate放大体系作为检测平台。实验中还采用带正电荷的电化学放大剂三丙胺与带负电荷的电化学放大剂草酸钠进行对照,通过不同离子强度的实验,合理解释了由于草酸钠与DNA磷酸骨架的静电排斥所导致的DNA加入后草酸钠对金属配合物电化学信号放大效率下降的现象。优化参数后,该电化学放大检测体系对DNA的检测限达到1×10-12 mol/L。
2、当电化学放大体系中存在环境污染物菲时,菲可将与DNA嵌入性结合的Ru（bpy）2dppz从DNA中替换出来,导致在电极表面DNA上富集的金属配合物量降低,引起Ru（bpy）2dppz氧化电流减小。根据信号减小值和菲浓度之间的关系,可定量地检测溶液中环境污染物菲的含量。实验中通过ITO电极-抗生物素蛋白-DNA的层层静电吸附法,将DNA固定在ITO电极表面。以DNA作为靶分子,平面型污染物菲与金属配合物Ru（bpy）2dppz发生竞争嵌入反应,导致电极氧化电流的减小,检测溶液中菲含量。获得满意的结果。检测限为1×10-7mol/L。
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