【摘 要】
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本文研制了一种基于λ 核酸外切酶辅助电流放大技术的电化学DNA 生物传 感器，用于微囊藻DNA的超高灵敏、高特异性检测。λ 核酸外切酶可以催化双链 DNA 分子自5′-P 末端进行逐步的加工和水解，释放出5′单核苷酸，将双链DNA 转变成单链DNA，但它不能降解5′-OH 末端。根据λ 核酸外切酶的特点[1]，利用 Integrated DNA Technologies 检测系统，设计出发卡式探针
【机 构】
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食品安全分析与检测教育部重点实验室,运动科学研究中心, 福建省食品安全分析与检测技术重点实验室,福
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本文研制了一种基于λ 核酸外切酶辅助电流放大技术的电化学DNA 生物传 感器，用于微囊藻DNA的超高灵敏、高特异性检测。λ 核酸外切酶可以催化双链 DNA 分子自5′-P 末端进行逐步的加工和水解，释放出5′单核苷酸，将双链DNA 转变成单链DNA，但它不能降解5′-OH 末端。根据λ 核酸外切酶的特点[1]，利用 Integrated DNA Technologies 检测系统，设计出发卡式探针ssDNA，在探针5′末端 磷酸化，在需要的序列处加入spacer 9 以停止酶的切割，且在另一端用巯基标记， 通过Au-S 键将发卡探针固定在金电极表面。当微囊藻DNA 序列不存在时，探针 ssDNA 在电极表面形成稳定的发卡结构，与杂交指示剂亚甲基蓝（MB）[2]溶液相 互作用，会有较多的MB 分子嵌入到探针中，有很强的电化学信号。发卡探针与 微囊藻DNA 杂交后，发卡结构被打开，形成末端被磷酸化的DNA 双螺旋结构，λ核酸外切酶存在时，就会切割双链部分至spacer 9 处，释放微囊藻DNA 序列，与 电极上另一完整的发卡探针再次杂交并被λ 核酸外切酶切割，如此循环。在一定 条件下，一条微囊藻DNA 序列能进行多次的循环切割反应，最终导致电极上的发 卡探针ssDNA只剩下很少的一段序列，与MB 溶液相互作用，电化学信号大大降 低（如图1），从而实现微囊藻DNA的高灵敏检测。本文设计的新型微囊藻电化学 DNA 生物传感器，通过λ 核酸外切酶循环切割，达到电流信号放大作用，提高了 检测的选择性和灵敏度。在最佳条件下， 传感器的线性范围为 6.0×10-17mol/L-1.6×10-15 mol/L，检测限达到2.6×10-17 mol/L。该传感器能较好的识 别完全互补，两个碱基错配，三个碱基错配和完全错配序列，有望用于实际水样 微囊藻DNA的超低含量检测。
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