The invention discloses a method for detecting DNA by layer by layer self-assembly graphene based photoelectric biosensor based on target DNA and its application. The invention uses the interactions between DNA molecules by self-assembled graphene, forming layers of self-assembled DNA/ graphene composite, in the introduction of other metal nano materials under the condition of effectively overcome the agglomeration of graphene layers of DNA/ graphene composites prepared by chemical showed an excellent catalytic activity and chemical stability that is conducive to the subsequent electrochemical and photochemical detection of target DNA; the biosensor has the advantages of simple preparation, cheap, good stability, high sensitivity, wide linear range, good selectivity.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物传感
,具体涉及一种靶DNA引发的层层自组装石墨烯基光电生物传感器及其检测方法和应用。
技术介绍
石墨烯是由碳原子以sp2杂化组成的六边形蜂巢晶格状的单原子薄膜,厚度仅为0.35nm,是目前发现的最薄的二维材料。同时,石墨烯具有一系列优异的物理化学性质,如良好的电子传导性和超高的电子流动性(载流子迁移率达1.5×104cm2·V-1·S-1)、优异的热导性(热导率可达5×103W·m-1·K-1)、较高的机械强度等。基于其所具有的独特性能,石墨烯已被应用于化学修饰电极、化学电源、催化剂、药物载体以及气体传感器等方面的研究。近年来,基于石墨烯制备DNA生物传感器成为生物传感器
研究的热点。然而,由于石墨烯在干燥状态或正常溶剂中均会发生不可逆的团聚,降低了其功效,使其在实际应用中受到一定限制。为了进一步探索基于石墨烯材料的应用价值,近年来科学家在通过金属纳米粒子修饰石墨烯合成石墨烯-金属纳米粒子复合物方面开展了研究工作。中国专利(CN103063715A)公开了一种基于石墨烯/三维纳米金复合材料电化学DNA生物传感器,该生物传感器根据待测基因片段设计特异性识别探针,捕获探针通过金-硫键自组装于石墨烯/三维纳米金复合物修饰的玻碳电极表面,在目标DNA存在的情况下,捕获探针及末端标记有生物素的信号探针分别与目标DNA结合形成“三明治”结构,从而实现了骨肉瘤相关基因的高灵敏度、高特异性检测。中国专利(CN103033544A)公开了一种基于石墨烯/贵金属复合材料的电化学DNA传感器,所述传感器制备方法为:采用Hummer法由石墨粉制备 ...
【技术保护点】
一种基于靶DNA引发的层层自组装DNA/石墨烯复合物,其特征在于,所述层层自组装DNA/石墨烯复合物制备过程如下:(1)将还原氧化石墨烯超声分散均匀后,分别取两份还原氧化石墨烯分散液,向其中分别加入DNA1、DNA2,室温下反应,制得DNA1/GN、DNA2/GN复合物;其中,所述DNA1为5'端富含AG序列且与靶DNA形成互补度为1/3~1/2的核酸片段,所述DNA2为3'端富含AG序列且与靶DNA形成互补度为1/3~1/2的核酸片段;(2)将步骤(1)得到的DNA1/GN、DNA2/GN复合物混合后,向体系中加入靶DNA,室温下进行层层自组装反应,制得(DNA1/GN‑tDNA‑DNA2/GN)n结构的层层自组装DNA/石墨烯复合物。
【技术特征摘要】
1.一种基于靶DNA引发的层层自组装DNA/石墨烯复合物,其特征在于,所述层层自组装DNA/石墨烯复合物制备过程如下:(1)将还原氧化石墨烯超声分散均匀后,分别取两份还原氧化石墨烯分散液,向其中分别加入DNA1、DNA2,室温下反应,制得DNA1/GN、DNA2/GN复合物;其中,所述DNA1为5'端富含AG序列且与靶DNA形成互补度为1/3~1/2的核酸片段,所述DNA2为3'端富含AG序列且与靶DNA形成互补度为1/3~1/2的核酸片段;(2)将步骤(1)得到的DNA1/GN、DNA2/GN复合物混合后,向体系中加入靶DNA,室温下进行层层自组装反应,制得(DNA1/GN-tDNA-DNA2/GN)n结构的层层自组装DNA/石墨烯复合物。2.如权利要求1所述的一种基于靶DNA引发的层层自组装DNA/石墨烯复合物,其特征在于,当所述靶DNA为乙型肝炎病毒DNA时,所述乙型肝炎病毒DNA序列为5'-GAGACCACCGTGAACGCCCACCAA-3',所述DNA1的碱基序列为:5'-(AG)15TTGGTGGGCGTT-3',所述DNA2的碱基序列为:5'-CACGGTGGTCTC(AG)15-3';当所述靶DNA为TP53DNA时,所述TP53DNA序列为:5'-GATGGGCCTCCGGTTCATGCCGCCCA-3',所述DNA1的碱基序列为:5'-(AG)15TGGGCGGCATGAA-3',所述DNA2的碱基序列为:5'-CCGGAGGCCCATC(AG)15-3';当所述靶DNA序列为5'-ATATTGCTGGCGTCTATGGGCGATGTCCTC-3'时,所述DNA1的碱基序列为:5'-(AG)15GAGGACATCGCCCAT-3',所述DNA2的碱基序列为:5'-AGACGCCAGCAATAT(AG)15-3'。3.如权利要求1所述的一种基于靶DNA引发的层层自组装DNA/石墨烯复合物,其特征在于,所述步骤(1)中还原氧化石墨烯的制备方法为:将氧化石墨烯溶液超声分散后,向其中依次加入氨水和水合肼,将混合物摇匀,利用水合肼的还原作用制备还原氧化石墨烯;其中所述氨水、水合肼和氧化石墨烯溶液的体积比为1~3:0.15:100,优选为1:0.15:100;所述氧化石墨烯溶液的浓度为0.4~0.6g/L...
【专利技术属性】
技术研发人员:毕赛,孔冬青,王宗花,蔡继宝,郭磊,苏加坤,李景虹,
申请(专利权)人:青岛大学,江西中烟工业有限责任公司,清华大学,
类型:发明
国别省市:山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。