電化學DNA生物傳感器可用于哪些領域?
藥物分許:
許多藥物與核酸之間可逆作用,而且核酸是當代藥物發展的首選目標。電化學DNA生物傳感器除了可用于特定基因的檢測外,還可用于一些DNA結合藥物的檢測以及新型藥物分子的設計。如采用指示化合物鐵氰化鉀的陽極峰電流作為檢測信號,在DNA修飾電極上實現了抗瘧藥阿的平的電化學檢測。結果顯示,由于帶正電荷的阿的平與帶負電荷的DNA相互作用減少了電極表面的負電荷,從而導致帶負電荷的指示化合物鐵氰化鉀的峰電流的增加,在10-7~5 x10-7mol/L范圍內阿的平濃度與指示化合物鐵氰化鉀的陽極峰電流呈正比。類似的方法,將修飾dsDNA的碳糊電極插人吩噻類藥物的乙酸緩沖溶液中,在+0.2V處富集3min采用計時電位分析,結果可以測得每升納摩爾量級的吩噻類藥物。
環境監測:
DNA傳感器除可用于受感染微生物的核酸序列分析、微量污染物的監測外,還可用于研究污染物與DNA之間的相互作用,為解釋污染物毒副作用(包括致畸作用、致癌作用、致突變作用)的機理提供了可能。
利用DNA不同識別模式來設計DNA傳感器,除常用DNA堿基配對雜交原理外,還可用污染物的毒副作用來設計新的環境生物傳感器。如基于檢測DNA自身的電極響應再與肼類化合物作用前后的變化實現對肼類化合物的監測,無需指示劑和標記試劑。將dsDNA修飾電極置于該類化合物中,由于N-甲基鳥嘌呤形成,引起鳥嘌呤峰減弱。對鳥嘌呤響應峰的抑制,與肼類化合物的濃度相關性很好,為檢測環境微量肼類污染物提供了一種方便快捷的方法。
基于雙鏈DNA層與芳香胺之間的鍵合作用,設計了一種新型親和電化學生物傳感器,對芳香胺類化合物的檢測限可達到納摩數量級。用該傳感器檢測了2-氨基素、1-氨基蒽、2-氨基蒽等芳香胺類污染物。
近年來,DNA輻射損傷越來越引起人們的注意,利用DNA鳥嘌呤的陰極信號改變來開發微結構傳感器芯片,用于檢測輻射損傷。該傳感器還可用于篩選會引起DNA損傷的化學試劑。此外,DNA傳感器還可用于實時研究DNA與化學誘變劑之間的反應動力學,在污染物與DNA結合相對強度方面提供有用信息,解釋污染物與DNA鍵合的專一性,或探討DNA的結構變化。