分会

第二分会：纳米传感

摘要

在医疗诊断和生命科学研究中，电化学生物传感器是应用最广泛的测试器件之一。我们基于交流阻抗技术和级联i-motifs策略发展了一种新型电化学生物传感策略应用于pH及末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）分析。首先，将三磷酸胞嘧啶核苷（dCTP）引入5’巯基DNA修饰的金电极表面，利用TdT工具酶角色催化延长该DNA的3’羟基末端，形成富C DNA长链。我们发现该富C DNA长链在中性条件下保持无规则单链状态；相反，在酸性条件下由于胞嘧啶C被部分质子化形成稳定的i-motif结构，且由于富C DNA长链优势形成了级联i-motifs。鉴于此原理，利用[Fe(CN)6]3-/4-作为氧化还原探针通过电化学阻抗谱（EIS）探讨因pH改变导致的富C DNA长链构型变化，一方面，中性条件下由于富C DNA长链的形成，获得较大的电化学阻抗值，另一方面，酸性条件下由于级联i-motifs的形成，获得较小的电化学阻抗值（半质子化富C DNA的形成有利于电子传导），形成一种十分有意义的电化学阻抗开关，从而实现pH传感分析。此外，这种电化学阻抗值取决于TdT活性大小，在没有TdT情况下，这种“off-on-off”开关无法构建，基于此可实现不同微环境下TdT活性分析及其小分子抑制剂筛选。目前尚未发现基于级联i-motifs阻抗开关实现不同微环境下pH及TdT活性动态监测的相关报导。

关键词

i-motif；电化学阻抗；pH；末端脱氧核苷酸转移酶；传感

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