技术领域本发明涉及一种非标记型核酸适配体传感器及对双酚A的检测方法，本发明属于化学传感和电分析化学检测技术领域。
背景技术：
双酚A是环境雌激素类化合物之一，能够进入生物体内模仿、阻碍、干扰或者改变生物体自身激素作用，导致身体内分泌系统紊乱，阻碍神经系统传输，降低机体免疫功能，甚至导致器官畸形和癌变，严重威胁人体的健康和生存。因此，对双酚A快速准确的检测具有重要的现实意义。核酸适配体是在体外通过指数级富集配体系统进化技术筛选出的一段由20~60个碱基所组成的单链或双链寡聚核苷酸，具有高亲和力，易于修饰和功能化，能与配体高效、专一结合等特点。基于核酸适配体的电化学核酸适配体传感器，根据是否采用标记物产生检测信号，可分为标记型和非标记型；标记型核酸适配体传感器的标记过程复杂、花费高，而且在一定程度上会影响适配体和目标分子的结合亲和力。因此，构建简单、价廉和灵敏的非标记型电化学核酸适配体传感器具有重要的意义。多孔金属纳米材料比普通金属纳米材料有更大的比表面积，可以更好的提高分子固定效率。多孔纳米金是其中的典型代表，其具有大的比表面积、良好的生物相容性和导电性，将其用于传感器的制备可有效增强传感器的性能。
技术实现要素：
本发明的目的是，根据标记型核酸适配体传感器在使用中存在的问题，本发明提供一种以多孔纳米金为固定化核酸适配体的基材，以嵌入双链DNA中的亚甲基蓝为电化学探针制备的一种非标记型核酸适配体传感器及对双酚A的检测方法。实现本发明的技术方案是，本发明以电沉积法制备的多孔纳米金为固定化核酸适配体的基材，利用多孔纳米金的大比表面积和良好的生物相容性，将大量的核酸适配体稳定地负载在电极表面。利用核酸适配体对双酚A的特异性结合作用导致双链DNA解链，从而使双链DNA中的亚甲基蓝电化学探针的信号降低，将核酸适配体修饰电极作为工作电极，参比电极为Ag/AgCl电极，辅助电极为铂电极，组成三电极体系，实现对双酚A的高灵敏检测。本发明包括非标记型核酸适配体传感器的制备方法和采用所述测定双酚A的核酸适配体传感器对双酚A的检测方法。本发明一种非标记型核酸适配体传感器的制备方法步骤如下：（1）将干净的玻碳电极置于含有0.04~0.12mol/L的HAuCl4和0.002~0.006mol/L的Pb(CH3COO)2溶液中，于-0.2~-0.7V恒电位电沉积20~120s，制得多孔纳米金修饰的玻碳电极。（2）将多孔纳米金修饰电极依次置于含有0.3~1.5μmol/L的双酚A核酸适配体中6～24h，0.5~1.5mmol/L的6-巯基己醇中20～80min，0.3~1.5μmol/L的互补DNA中20～80min，制得双链DNA/多孔纳米金修饰的玻碳电极。（3）将双链DNA/多孔纳米金修饰的玻碳电极置于0.1～0.4mmol/L的亚甲基蓝溶液中浸泡5～25min，利用亚甲基蓝与双链DNA之间的静电作用，将其嵌入双链DNA中，得到亚甲基蓝/双链DNA/多孔纳米金修饰的玻碳电极，该修饰电极即为测定双酚A的核酸适配体传感器。本发明基于非标记型核酸适配体传感器对双酚A的检测方法如下：本发明利用核酸适配体传感器中的双酚A核酸适配体与双酚A进行特异性结合后，导致双链DNA解链而使嵌入双链DNA中的亚甲基蓝浓度降低，即电化学探针亚甲基蓝的电流信号降低，实现对双酚A的检测，将前述的核酸适配体传感器为工作电极，参比电极为Ag/AgCl电极，辅助电极为铂电极，组成三电极体系，即可实现对双酚A的检测。本发明核酸适配体传感器测定双酚A的线性范围为100.0fg/mL~100.0ng/mL，检测限为32.9fg/mL。利用同一根玻碳电极制备四次核酸适配体传感器，测定其对双酚A的响应电流，其相对标准偏差为2.0%，利用4根玻碳电极平行制备的核酸适配体传感器对双酚A测定的相对标准偏差为3.3%，说明该电极具有良好的重现性。该传感器置于4℃的环境中考察其稳定性，一周后，仍保留响应电流值的90%以上，表明该电极具有良好的稳定性。本发明的工作原理是，本发明在多孔纳米金修饰的电极表面，通过金硫键将适配体固定，再将互补DNA链与适配体结合形成双链DNA，最后将作为电化学探针的亚甲基蓝嵌入双链DNA中，建立一种底物诱导置换互补DNA链的非标记型核酸适配体传感器检测双酚A的方法。本发明的有益效果是，本发明通过在多孔纳米金修饰的玻碳电极表面形成的双链DNA中嵌入亚甲基蓝制备核酸适配体传感器，由于多孔纳米金的信号放大作用和亚甲基蓝的电化学探针作用，提供了一种简单和灵敏地检测双酚A的的非标记型核酸适配体传感器方法。本发明适用于非标记型核酸适配体传感器测定双酚A。附图说明图1为本发明多孔纳米金和亚甲基蓝电化学探针制备核酸适配体传感器流程框图；图2为本发明中多孔纳米金修饰的玻碳电极的扫描电镜图；图3为在pH7.0的PBS溶液中不同修饰电极的循环伏安图，（a）亚甲基蓝/双链DNA/多孔纳米金/玻碳电极，（b）亚甲基蓝/双链DNA/多孔纳米金/玻碳电极在1.0ng/mL的双酚A中孵育后；图4为亚甲基蓝/双链DNA/多孔纳米金/玻碳电极对不同浓度的双酚A的差分脉冲伏安响应图；图5为核酸适配体迹传感器的电流响应对双酚A浓度的校准曲线。具体实施方式下面通过具体实施例对本发明进行详细说明，以下实施例有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但决不限制本发明的保护范围。实施例1基于多孔纳米金和亚甲基蓝电化学探针制备核酸适配体传感器，如图1所示。（1）配制0.04mol/L的HAuCl4和0.002mol/L的Pb(CH3COO)2溶液，将干净的玻碳电极置于上述溶液中，于-0.2V恒电位电沉积120s，制得多孔纳米金修饰的玻碳电极。（2）将多孔纳米金修饰电极依次置于0.3μmol/L的双酚A适配体中24h，0.5mmol/L的6-巯基己醇中80min，0.3μmol/L的互补DNA中80min，制得双链DNA/多孔纳米金修饰的玻碳电极。（3）将双链DNA/多孔纳米金修饰的玻碳电极置于0.1mmol/L的亚甲基蓝溶液中浸泡25min，得到亚甲基蓝/双链DNA/多孔纳米金修饰的玻碳电极，该修饰电极即为测定双酚A的核酸适配体传感器。实施例2基于多孔纳米金和亚甲基蓝电化学探针制备核酸适配体传感器，如图1所示。（1）配制0.08mol/L的HAuCl4和0.004mol/L的Pb(CH3COO)2溶液，将干净的玻碳电极置于上述溶液中，于-0.5V恒电位电沉积70s，制得多孔纳米金修饰的玻碳电极。（2）将多孔纳米金修饰电极依次置于1.0μmol/L的双酚A适配体中12h，1.0mmol/L的6-巯基己醇中60min，1.0μmol/L的互补DNA中60min，制得双链DNA/多孔纳米金修饰的玻碳电极。（3）将双链DNA/多孔纳米金修饰的玻碳电极置于0.2mmol/L的亚甲基蓝溶液中浸泡10min，得到亚甲基蓝/双链DNA/多孔纳米金修饰的玻碳电极，该修饰电极即为测定双酚A的核酸适配体传感器。实施例3基于多孔纳米金和亚甲基蓝电化学探针制备核酸适配体传感器，如图1所示。（1）配制0.12mol/L的HAuCl4和0.006mol/L的Pb(CH3COO)2溶液，将干净的玻碳电极置于上述溶液中，于-0.7V恒电位电沉积20s，制得多孔纳米金修饰的玻碳电极。（2）将多孔纳米金修饰电极依次置于1.5μmol/L的双酚A适配体中6h，1.5mmol/L的6-巯基己醇中20min，1.5μmol/L的互补DNA中20min，制得双链DNA/多孔纳米金修饰的玻碳电极。（3）将双链DNA/多孔纳米金修饰的玻碳电极置于0.4mmol/L的亚甲基蓝溶液中浸泡5min，得到亚甲基蓝/双链DNA/多孔纳米金修饰的玻碳电极，该修饰电极即为测定双酚A的核酸适配体传感器。实施例4将实施例2得到的多孔纳米金修饰的玻碳电极进行扫描电镜表征。多孔纳米金修饰的玻碳电极的扫描电镜表征见图2，从图2可以多孔金呈明显树枝状，且在电极表面排列致密。实施例5将实施例2得到的核酸适配体传感器用于电化学测试：（1）不同修饰电极的循环伏安测试。分别将亚甲基蓝/双链DNA/多孔纳米金修饰的玻碳电极和在1.0ng/mL的双酚A中孵育后的亚甲基蓝/双链DNA/多孔纳米金修饰的玻碳电极为工作电极，参比电极为Ag/AgCl电极，辅助电极为铂电极；底液为0.2mol/LPBS（pH7.0）；扫描速度为0.1V/s。循环伏安图见图3，从图3可见，亚甲基蓝/双链DNA/多孔纳米金修饰的玻碳电极，有一对亚甲基蓝的氧化还原峰；将亚甲基蓝/双链DNA/多孔纳米金修饰的玻碳电极在1.0ng/mL的双酚A中孵育后，双酚A与核酸适配体结合使双链DNA解链，嵌入双链DNA中的亚甲基蓝浓度也相应降低，因此亚甲基蓝的氧化还原峰变小。（2）核酸适配体传感器对双酚A的差分脉冲伏安测试。将核酸适配体传感器为工作电极，参比电极为Ag/AgCl电极，辅助电极为铂电极；底液为0.2mol/LPBS（pH7.0）；扫描电位范围0.08～-0.52V；将核酸适配体传感器置于差分脉冲测试底液中，扫描得到空白电流I0，然后再将核酸适配体传感器置于一定浓度的双酚A溶液中孵育后，再扫描得到电流I，则传感器的响应电流为ΔI=I0-I，测定结果见图4和图5。测定双酚A的线性范围为100.0fg/mL~100.0ng/mL，检测限为32.9fg/mL。该传感器置于4℃的环境中，一周后，仍保留响应电流值的90%以上。