一种基于PolyA DNA探针的电化学生物传感器用于细菌的超灵敏鉴别检测

    传统的细菌、病毒等微生物鉴别检测依赖于培养及分离，由于其存在时间长、成本高、缺乏便携性等缺点，在许多紧急情况下的应用受到限制，为此，本研究开发了一种新型的电化学DNA生物传感器（E-biosensor），采用多聚腺嘌呤（polyA）探针对金黄色葡萄球菌、粪肠球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、弗氏柠檬酸杆菌等5种细菌的16SrRNA基因进行高敏感鉴别检测。PolyA探针由PolyA尾端和识别部分组成，通过改变PolyA尾端长度可以有效控制捕获探针在电极界面的组装密度，从而提高捕获探针识别部分与16SrRNA 基因及两个生物素标记的检测探针的杂交效率，形成稳定的四聚体DNA三明治结构，之后引入亲和素-HRP酶产生氧化还原电流信号进行电化学检测。本研究构建的传感器实现了合成靶DNA的高灵敏定量检测，检测限可达10fM，并具有良好的选择性和可复用性。更重要的是，当检测基因组DNA时，由于我们的双检测探针系 统的碱基堆积力，可以帮助破坏DNA的二级结构并形成稳定的探针-靶标复合物，从而提高了检测性能。本研究中DNA传感器构建于16通道电极芯片上，不需要任何聚合酶链式反应（PCR）过程，向研发快速检测细菌、病毒或寄生虫等病原生物的便携式生物传感器迈出了重要一步。

    本论文第一作者是上海师范大学研究生王倩，中国疾病预防控制中心寄生病预防控制所邓王平助理研究员、上海师范大学贾能勤教授及上海计量测试技术研究院刘刚研究员为本文的并列通讯作者。该文发表在Anal. Chem., 2019, 91, 9277-9283.

    附件：全文下载