却得到掺石墨烯玻碳，其它条件同实施例1。
[0059]实施例5
[0060]除了步骤S5中在反应釜内的温度调整为200摄氏度外，其它条件同实施例1。
[0061 ] 实施例6
[0062]作为一种非限制性实施例，本实用新型的荧光素标记的DNA探针的基因检测系统的工作电极的制备方法包括如下制备步骤。
[0063]按质量比20:1准备聚丙烯腈树脂和石墨烯，将准备好的聚丙烯腈树脂在氩气气氛中缓慢加热至1200摄氏度得到玻碳，玻碳降温至900摄氏度加入准备好的石墨烯搅拌混合后冷却得到掺石墨稀玻碳，其中，石墨稀是0.4-0.6nm厚的单层石墨稀粉末。
[0064]切割掺石墨烯玻碳获得直径约I厘米、长度约15厘米的掺石墨烯玻碳电极。
[0065]将得到的掺石墨烯玻碳电极依次在硝酸溶液、二次蒸馏水、丙酮中超声洗涤各5分钟，其中，硝酸溶液由体积比1:1的硝酸与去离子水混合制得。
[0066]准备粒径约500纳米的Poly (EGDMA-co-VPy)微球约5克。
[0067]准备I毫升氯金酸溶液和I毫升柠檬酸钠溶液，将准备好的氯金酸溶液加入到100毫升超纯水中加热至沸腾后加入柠檬酸钠溶液，充分搅拌溶液并使溶液保持沸腾态40分钟，当溶液颜色变成酒红色后停止加热，溶液自然冷却至室温后冷冻分离提纯，得到纳米金颗粒溶液，其中，氯金酸溶液是由I克氯金酸一次溶解于1000毫升去离子水配制的水溶液，柠檬酸钠溶液是由I克柠檬酸钠一次溶解于1000毫升去离子水配制的水溶液，制得的纳米金粒径约为30?35纳米。
[0068]将准备好的Poly (EGDMA-co-VPy)微球分散到纳米金颗粒溶液，在气浴振荡器震荡，时间设定为30分钟，温度设定为40摄氏度，得到纳米金颗粒包覆Poly(EGDMA-Co-VPy)微球的自组装溶液，用体积比为4:1的乙醇-水混合溶液离心洗涤自组装溶液3次后，用乙醇-水混合溶液保存。
[0069]将掺石墨烯玻碳电极放入到纳米金颗粒包覆Poly (EGDMA-co-VPy)微球的自组装溶液中，密封浸泡3小时，取出后用去离子水冲洗，氮气吹干，完成纳米金颗粒包覆Poly(EGDMA-co-VPy)微球与掺石墨稀玻碳电极的自组装，在掺石墨稀玻碳电极上形成包覆Poly(EGDMA-co-VPy)微球的纳米金层。
[0070]将装配有巯基和荧光素的DNA探针溶液滴涂在掺石墨烯玻碳电极的纳米金层上，晾干后用二次水清洗，氮气吹干后涂敷牛血清蛋白溶液，使牛血清蛋白分子层自组装在DNA探针修饰的掺石墨烯玻碳电极上。[0071 ] 其中，准备PoIy(EGDMA-co-VPy)微球包括步骤:
[0072]准备100毫升乙腈和0.8毫升4-乙烯吡啶，将准备好的4-乙烯吡啶加入到乙腈中，配制成反应液。
[0073]反应液中加入二甲基丙烯酸二醇酯1.7毫升，加入偶氮二异丁腈AIBN24毫摩尔。
[0074]在配置好的混合液中加入沸石，缓慢加热混合液至80摄氏度，加热70分钟，控制反应温度使混合液30分钟内沸腾并开始蒸出溶剂乙腈，过滤溶液得到Po Iy (EGDMA-co-VPy)微球，得到的PoIy (EGDMA-co-VPy)微球分别用四氢呋喃和无水乙醇浸泡三十分钟，再分别用四氢呋喃、丙酮和无水乙醇分别洗涤一遍，50摄氏度条件下真空干燥得到Poly (E⑶MA-CO-VPy)微球。
[0075]在使用过程中，实施例1?6制得的自组装DNA探针的玻碳电极作为荧光素标记的DNA探针的基因检测系统的工作电极101，荧光素标记的DNA探针的基因检测系统的工作电极101、参比电极102和对电极103分别通过引线与电流检测装置104的第一接线端、第二接线端和第三接线端电连接，工作电极101、参比电极102和对电极103置于电解池105中，电解池中装有电解液106，并且，工作电极101、参比电极102和对电极103互相不接触。其中，荧光素标记的DNA探针的基因检测系统的参比电极102是甘汞电极，对电极103是铂丝。
[0076]荧光素标记的DNA探针的基因检测系统采用循环伏安法检测靶DNA的存在，电流检测装置104控制电极电势在一定范围内以恒定的变化速率扫描，使得电极电势从第一电势变化至第二电势，再按相同速率从第二电势变化至第一电势，若工作电极101上自组装的DNA探针与靶DNA结合，DNA探针由弯曲的弓形变成直立导致工作电极101电阻半径变化，进一步引起工作电极101电阻变化，记录相应的响应电流，由得到的伏安特性曲线判断是否有靶DNA存在。
[0077]在该非限制性实施方式中，电流检测装置104包括恒电位仪，通过设定恒电位仪的起始电势、峰值电势和扫描速率，可使电极电势在一定范围内以恒定的变化速率扫描，电势扫描讯号为对称三角波，电极电势以恒定的变化速率从起始电势变化至峰值电势，再按相同速率从峰值电势变化至起始电势，如此循环变化，同时记录相应的响应电流。由于DNA探针与靶DNA结合，DNA探针由弯曲的弓形变成直立的双链DNA，DNA探针直立增加了工作电极101的半径，工作电极101电阻表面积增大，工作电极电阻变大，恒电位仪电极电势在一定范围内以恒定的变化速率扫描，记录相应的响应电流形成伏安特性曲线，将得到的伏安特性曲线与结合靶DNA前所测得伏安特性曲线比较，根据峰电流信号变化确定纳米金DNA探针是否与靶DNA结合。
[0078]具体地，记录工作电极插入待检测溶液前测得的伏安特性曲线A，并记录工作电极从电解池取出插入待检测溶液反应I小时后再插入电解池测得的伏安特性曲线B，比较曲线A和B，若两条曲线没有实质的差异，则确定待检测溶液中不含靶DNA;若伏安特性曲线B的峰值电流相比伏安特性曲线A的峰值电流显著降低，则能够确定待检测溶液中含有靶DNA。
[0079]作为一种非限制性示例，电解液选用0.15摩尔/升的硫酸。选择如下序列为DNA探针，5’-F-T6-GCGGGCAGGC A/G GGC-1VSH-3’，其中F代表荧光素。选择如下序列为靶DNA:5’_AAA CCATTAGCT CCTCCACGCC C/TGCCTGCCCGC-3’，以上人工序列由北京赛百盛有限公司提供。
[0080]尽管在此已详细描述本实用新型的优选实施方式，但要理解的是本实用新型并不局限于这里详细描述和示出的具体结构，在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。例如，工作电极采用诸如石墨电极或其它材料的电极。此外，系统各处的温度、时间或压力等参数可以根据具体使用条件在本实用新型所公开的范围内适当选取。
【主权项】
1.一种荧光素标记的DNA探针的基因检测系统，包括电流检测装置、用于盛放电解液的电解池、置于所述电解液中的三电极组，所述三电极组包括工作电极、参比电极和对电极，所述工作电极、所述参比电极和所述对电极分别通过引线与所述电流检测装置的第一接线端、第二接线端和第三接线端电连接，其特征在于，所述工作电极为掺石墨烯玻碳电极，包覆金纳米颗粒的聚合物微球自组装在所述掺石墨烯玻碳电极表面形成包覆聚合物微球纳米金层。2.如权利要求1所述的荧光素标记的DNA探针的基因检测系统，其特征在于，DNA探针结合于所述包覆聚合物微球纳米金层上，所述DNA探针的两端分别修饰有荧光素和巯基，所述巯基与所述包覆聚合物微球纳米金层通过金-硫键结合。3.如权利要求2所述的荧光素标记的DNA探针的基因检测系统，其特征在于，所述DNA探针在所述包覆聚合物微球纳米金层上弯曲成弓型结构。4.如权利要求3所述的荧光素标记的DNA探针的基因检测系统，其特征在于，所述包覆聚合物微球纳米金层的未与所述DNA探针结合的区域上组装一层牛血清蛋白分子层。5.如权利要求1?4中任一项所述的荧光素标记的DNA探针的基因检测系统，其特征在于，所述电流检测装置为电化学工作站。
【专利摘要】本实用新型公开一种荧光素标记的DNA探针的基因检测系统，该检测系统包括电流检测装置、用于盛放电解液的电解池、置于电解液中的三电极组，三电极组包括工作电极、参比电极和对电极，工作电极、参比电极和对电极分别通过引线与电流检测装置的第一接线端、第二接线端和第三接线端电连接。其中，工作电极为掺石墨烯玻碳电极，包覆金纳米颗粒的聚合物微球自组装在掺石墨烯玻碳电极表面形成包覆聚合物微球纳米金层。DNA探针结合于包覆聚合物微球纳米金层上，DNA探针的两端分别修饰有荧光素和巯基，巯基与包覆聚合物微球纳米金层通过金-硫键结合。
【IPC分类】G01N27/26, C12M1/34
【公开号】CN205170850
【申请号】CN201520939073
【发明人】邢士超, 徐琳, 蒋钢, 张晓茹, 刘云国
【申请人】青岛大学附属医院, 邢士超
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月20日