均相電化學與光電化學新方法研究及其在生物酶活性檢測中的應用.pdf

1、生物酶作為一種高效的生物催化劑，廣泛存在于動、植物體內。生物酶的種類很多，性質和催化活性也各有不同，主要通過催化機體內各種生化反應來調節各項生命活動，以保證機體的正常運行。一旦生物酶活性出現異常，將會導致許多疾病，因此對于生物酶活性的檢測越來越受到人們的關注。近年來，均相電化學、光電化學生物傳感器作為重要的新型生物傳感器，已廣泛應用在DNA、酶以及其它生物小分子的檢測中，并表現出靈敏度高、選擇性好、設備簡單價廉等優點。此外，農藥作為生物

2、酶活性抑制劑，在完成生物酶活性檢測的同時，可實現對其檢測?；谏鲜鲅芯勘尘?，本文的主要內容有：
　　首先，基于單分子信標引發的 T7核酸外切酶輔助循環放大技術，構建均相電化學生物傳感平臺，實現ALP活性便捷、高靈敏檢測。實驗中巧妙設計3'端標記磷酸基團、5'端修飾亞甲基藍（MB）的發卡DNA探針（HP），當目標物ALP存在時，包括HP去磷酸化、KF聚合酶催化的DNA鏈的聚合延伸、T7核酸外切酶對發卡探針雙鏈部分的催化水解等一系列反

3、應將會發生，從而釋放標記電活性物質亞甲基藍（MB）的單核苷酸和觸發DNA(tDNA)。tDNA就會與溶液中其它未發生反應的HP繼續雜交，引發后續的循環剪切過程，最終釋放大量標記MB的單核苷酸，產生顯著放大的電化學信號，從而實現ALP活性的高靈敏檢測。采用該方法得到的直接檢出限低至0.1 U/L，可與熒光檢測方法的檢出限相媲美，同時比之前文獻報道的基于固定方法的電化學策略的檢出限低3個數量級。除了具備靈敏度高、選擇性好的優點外，由于測定過

4、程是在均相溶液中進行，省去了復雜的電極修飾過程，該策略還展現出操作簡單、方便、快捷等優勢。因此，本文所提出的均相電化學生物傳感器對于生化研究和臨床實踐中ALP活性檢測來說是一個理想的選擇。
　　其次，基于酶催化產物介導原位合成 CdS量子點，建立新型雙相光電化學生物傳感方法，在保證乙酰膽堿酯酶（AChE）最佳活性狀態下，實現AChE活性及其抑制劑便捷、高靈敏檢測。底物硫代乙酰膽堿（ATCh）經AChE催化水解，其產物硫代膽堿可以在

5、均相溶液中輔助原位合成CdS量子點。通過靜電吸引作用，上述表面叔胺基功能化的CdS量子點將吸附到帶負電的ITO工作電極表面，經光激發后，在電子供體存在的條件下，產生顯著的光電化學響應信號。通過充分利用在均相溶液中原位合成CdS量子點這一優勢，該策略可確保在AChE最佳活性狀態下完成對其活性及抑制劑的檢測。采用上述方法得到的直接檢出限為0.01 mU/mL，優于之前文獻報道的一些熒光檢測策略。此外，成功實現了涕滅威對AChE活性抑制的研究