1、電化學(xué)分析方法(electrochemical analysis method)作為儀器分析的重要組成部分,具有儀器設(shè)備簡單、操作方便、選擇性和靈敏度高的優(yōu)點(diǎn),它的應(yīng)用極其廣泛,既可以用來測定微量或痕量物質(zhì)的組成和含量,探究化學(xué)反應(yīng)的各種過程和機(jī)理,還可以通過它對物質(zhì)的形態(tài)、構(gòu)造以及表面特征進(jìn)行深入的了解。長期以來,在對物質(zhì)的分析檢測方面地位顯著。電化學(xué)生物傳感器(electrochemicalbiosensor)是把電化學(xué)分析方法和生

2、物傳感器技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來形成的一種新技術(shù),它檢測物質(zhì)的成本更加低廉,分析測試的功能更加強(qiáng)大,應(yīng)用范圍也大大拓寬,對問題的處理也更加全面。電化學(xué)DNA傳感器是電化學(xué)生物傳感器的一個(gè)重要分支,它以DNA為識(shí)別元件,將DNA固定在電極表面,通過電極使DNA與其它物質(zhì)作用,將生物信號(hào)轉(zhuǎn)化為可檢測的電信號(hào)。某些重金屬離子,如汞離子,有劇毒,在自然界中即使是痕量存在都會(huì)對人類和生態(tài)平衡造成極大的危害性。因此,對有毒重金屬離子的檢測成為了分析工作者

3、的重要任務(wù)。本文主要是利用電化學(xué)生物傳感器的信號(hào)放大技術(shù)做了一些針對金屬離子的分析檢測工作,具體內(nèi)容如下：
　　 ⑴基于C-Ag+-C結(jié)合調(diào)節(jié)碳納米管隧道電流效應(yīng)的Ag+電化學(xué)傳感器。在第二章中,我們通過C-C錯(cuò)配堿基對對銀離子有很高的選擇性并可以形成C-Ag+-C復(fù)雜分子的原理以及SWCNT-DNA復(fù)合物的特性,設(shè)計(jì)了一條銀特異性的核酸探針鏈,利用碳納米管吸附層的隧道電流可被DNA-Ag+結(jié)合物所調(diào)控的現(xiàn)象構(gòu)建了一個(gè)新型的無需

4、信號(hào)標(biāo)記的銀離子電化學(xué)傳感器。該傳感器對銀離子有很好的選擇性和靈敏度,其檢測限達(dá)到了1.5 nM,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家規(guī)定的飲用水中銀離子的最高允許濃度0.46μM。
　　 ⑵基于酶放大信號(hào)的電化學(xué)檢測汞離子。在第三章中,我們將酶信號(hào)放大技術(shù)與電化學(xué)分析方法相結(jié)合,設(shè)計(jì)出了具有靈敏度高、選擇性好、簡單、迅速等優(yōu)點(diǎn)的電化學(xué)。DNA傳感器。汞離子(Ⅱ)可以使胸腺嘧啶-胸腺嘧啶(T-T)之間的錯(cuò)配雜交達(dá)到穩(wěn)定,利用胸腺嘧啶-汞離子(Ⅱ)-胸腺

5、嘧啶(T-Hg2+-T)間的高度特異性相互作用以及酶信號(hào)放大技術(shù)設(shè)計(jì)了可以高靈敏度、高選擇性的檢測痕量Hg2+的電化學(xué)生物傳感器。該傳感器利用Hg2+連接DNA雙鏈,把辣根過氧化酶固定在電極上,使它催化氧化對苯二酚為對苯醌,這樣汞離子就與對苯醌還原電流的大小建立了聯(lián)系,由此實(shí)現(xiàn)了對Hg2+的定量分析。我們設(shè)計(jì)的這個(gè)汞離子傳感器其檢測限達(dá)到了0.3 nM,低于飲用水中Hg2+的最高允許濃度10 nM。同時(shí)該傳感器對汞離子的檢測具有很好的選

6、擇性。
　　 ⑶基于雙官能團(tuán)信號(hào)探針用于無標(biāo)記電催化汞離子的分析。在第四章中,我們利用G四股螺旋-血紅素復(fù)合物在雙氧水的還原作用下能顯示出極好的電催化活性這一獨(dú)特特征,設(shè)計(jì)了一個(gè)雙官能團(tuán)汞離子識(shí)別探針,它結(jié)合了特異性的汞離子寡核苷酸序列和G四序列,形成了一個(gè)無標(biāo)記的電催化汞離子(Ⅱ)生物傳感器。本章設(shè)計(jì)了兩條汞特異性的核酸探針鏈,由于汞離子(Ⅱ)的存在它們雜交形成了穩(wěn)定的T-Hg2+-T復(fù)合物,在電極表面形成穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)。這