l电极为参比电极进行循环伏安扫描。电位扫描范围为0.1V?-0.5V，扫描速度为100mV/S。所得的电化学信号见图1中曲线a。
[0039]实施例2:
[0040]步骤I)到6)同实施例1o
[0041]7)、将已处理完毕的金电极浸入dsDNA-Ι溶液中，并浸泡14个小时，之后将修饰完的金电极表面用二次水冲洗以去除游离的dsDNA-Ι，氮气吹干备用，此时电极表面状态为DNA/Au ；
[0042]8)、在100 μ I lmg/ml的石墨烯量子点溶液中加入10 μ I EDC和5 μ I NHS,随后将修饰了 dsDNA-Ι的金电极浸入其中并浸泡6小时，之后将修饰完的金电极表面用二次水冲洗以去除游离的GQDs，氮气吹干备用，此时电极表面状态为GQDs/DNA/Au ；
[0043]9)、在ΙΟΟμΙ的dsDNA-2溶液中加入10μ1 EDC和5 μ I NHS，随后将先后修饰了 dsDNA-Ι和石墨烯量子点的金电极浸入其中并浸泡6小时，之后将修饰完的金电极表面用二次水冲洗以去除游离的dsDNA-2，氮气吹干备用，此时电极表面状态为DNA/GQDs/DNA/Au ；
[0044]10)、将DNA/GQDs/DNA/Au电极冲洗干净，置于ImM六氨基合钌溶液中，以铂丝为对电极，以Ag/AgCl电极为参比电极进行循环伏安扫描。电位扫描范围为0.1V?-0.5V，扫描速度为100mV/S。所得的电化学信号见图1中曲线b。
[0045]实施例3:
[0046]步骤I)到6)同实施例1。
[0047]7)、将已处理完毕的金电极浸入dsDNA-Ι溶液中，并浸泡18个小时，之后将修饰完的金电极表面用二次水冲洗以去除游离的dsDNA-Ι，氮气吹干备用，此时电极表面状态为DNA/Au ；
[0048]8)、在100 μ I lmg/ml的石墨烯量子点溶液中加入10 μ I EDC和5 μ I NHS,随后将修饰了 dsDNA-Ι的金电极浸入其中并浸泡6小时，之后将修饰完的金电极表面用二次水冲洗以去除游离的GQDs，氮气吹干备用，此时电极表面状态为GQDs/DNA/Au ；
[0049]9)、在ΙΟΟμΙ的dsDNA-2溶液中加入10μ I EDC和5 μ I NHS，随后将先后修饰了 dsDNA-Ι和石墨烯量子点的金电极浸入其中并浸泡6小时，之后将修饰完的金电极表面用二次水冲洗以去除游离的dsDNA-2，氮气吹干备用，此时电极表面状态为DNA/GQDs/DNA/Au ；
[0050]10)、将DNA/GQDs/DNA/Au电极冲洗干净，置于ImM六氨基合钌溶液中，以铂丝为对电极，以Ag/AgCl电极为参比电极进行循环伏安扫描。电位扫描范围为0.1V?-0.5V，扫描速度为100mV/S。所得的电化学信号见图2中曲线C。
[0051]实施例4:
[0052]步骤I)到7)同实施例1。
[0053]8)、在100 μ I lmg/ml的石墨烯量子点溶液中加入10 μ I EDC和5 μ I NHS,随后将修饰了 dsDNA-Ι的金电极浸入其中并浸泡8小时，之后将修饰完的金电极表面用二次水冲洗以去除游离的GQDs，氮气吹干备用，此时电极表面状态为GQDs/DNA/Au ；
[0054]9)、在ΙΟΟμΙ的dsDNA-2溶液中加入10μ I EDC和5 μ I NHS，随后将先后修饰了 dsDNA-Ι和石墨烯量子点的金电极浸入其中并浸泡6小时，之后将修饰完的金电极表面用二次水冲洗以去除游离的dsDNA-2，氮气吹干备用，此时电极表面状态为DNA/GQDs/DNA/Au ；
[0055]10)、将DNA/GQDs/DNA/Au电极冲洗干净，置于ImM六氨基合钌溶液中，以铂丝为对电极，以Ag/AgCl电极为参比电极进行循环伏安扫描。电位扫描范围为0.1V?-0.5V，扫描速度为100mV/S。所得的电化学信号见图3中曲线d。
[0056]实施例5:
[0057]步骤I)到8)同实施例1。
[0058]9)、在ΙΟΟμΙ的dsDNA-2溶液中加入10μ I EDC和5 μ I NHS，随后将先后修饰了 dsDNA-Ι和石墨烯量子点的金电极浸入其中并浸泡8小时，之后将修饰完的金电极表面用二次水冲洗以去除游离的dsDNA-2，氮气吹干备用，此时电极表面状态为DNA/GQDs/DNA/Au ；
[0059]10)、将DNA/GQDs/DNA/Au电极冲洗干净，置于ImM六氨基合钌溶液中，以铂丝为对电极，以Ag/AgCl电极为参比电极进行循环伏安扫描。电位扫描范围为0.1V?-0.5V，扫描速度为100mV/S。所得的电化学信号见图4中曲线e。
[0060]实施例6:
[0061]步骤I)到9)同实施例1o
[0062]10)、将DNA/GQDs/DNA/Au电极放置30天后，置于ImM六氨基合钌溶液中，以铂丝为对电极，以Ag/AgCl电极为参比电极进行循环伏安扫描。电位扫描范围为0.1V?-0.5V，扫描速度为100mV/S。所得的电化学信号见图5中曲线d。
【主权项】
1.DNA与石墨烯有序组装在金电极表面的方法，其特征在于步骤如下: . 1)、EDC溶液的配制:将乙基-(3-二甲基丙基)碳二亚胺盐酸盐粉末溶于二次水中，用二次水稀释得0.lmol/L EDC溶液； . 2)、NHS溶液的配制:将N-羟基琥珀酰亚胺粉末溶于二次水中，用二次水稀释得.0.04mol/L NHS 溶液； .3)、PBS的配制:取0.2328g十二水合磷酸氢二钠，0.0897g 二水合磷酸二氢钠，0.58g氯化钠于250ml容量瓶中，用二次水稀释得5mM PBS缓冲溶液； .4)、双链DNA溶液的配置:首先将4条不同序列的单链DNA粉末在离心机中于6000rpm下离心5min，其中ssDNA-Ι在5’端由疏基修饰，ssDNA-2、ssDNA-3、ssDNA-4在5’端由氛基修饰，再用5mM PBS分别稀释得到50mM ssDNA溶液，将互补的ssDNA溶液等体积混合并同氮气除氧，之后将混合好的溶液于90度下水浴加热5min，最后冷却至室温生成两种双链DNA 溶液，其中 ssDNA-1、ssDNA-2 合成的 dsDNA-1，ssDNA-3、ssDNA-4 合成 dsDNA-2 ； . 5)、六氨基合钌溶液的配置:将氯化六氨合钌颗粒溶于5mMPBS溶液中生成ImM/L的六氨基合钌溶液； .6)、金电极在绒布上打磨至电极表面光滑成镜面，在二次水中超声5分钟去除电极表面的无机物，在乙醇中超声5分钟去除表面的有机物，最后用二次水冲洗，氮气吹干备用； . 7)、将已处理完毕的金电极浸入dsDNA-Ι溶液中，并放置14-18个小时，之后将修饰完dsDNA-Ι的金电极表面用二次水冲洗以去除游离的dsDNA-Ι，氮气吹干备用，此时电极表面状态为DNA/Au ； . 8)、在100μ I 11^/!111的石墨烯量子点溶液中加入1(^1 EDC和5 μ I NHS，随后将修饰了 dsDNA-Ι的金电极浸入其中并放置6-8小时，之后用二次水冲洗修饰完毕的金电极表面以去除游离的GQDs，氮气吹干备用，此时电极表面状态为GQDs/DNA/Au ； . 9)、在ΙΟΟμΙ的dsDNA-2溶液中加入10μ1EDC和5 μ I NHS，随后将先后修饰了dsDNA-Ι和石墨烯量子点的金电极浸入其中并放置6-8小时，之后用二次水冲洗修饰完毕的金电极表面以去除游离的dsDNA-2，氮气吹干备用，此时电极表面状态为DNA/GQDs/DNA/Au0
【专利摘要】本发明涉及一种将DNA与石墨烯量子点通过化学键结合从而在金电极表面有序组装的生物传感器新方法，属于电化学生物传感器领域。其特征在于，电极的修饰过程中利用GQDs表面含有羧基官能团的性质，将DNA末端修饰的氨基与GQDs边缘的羧基通过EDC、NHS发生加成反应，从而产生DNA-GQDs-DNA的堆叠结构。本发明修饰的DNA/GQDs/DNA/Au电极相较于原先的DNA/Au电极，其具有良好的导电性能以及电化学性能，能够有效的用于测定Micro RNA等特定序列的基因片段。而且该电极的修饰方法也具有制作流程简单，制作成本低，在空气中可较长时间保存的优点，便于研究及实际检测中的使用。
【IPC分类】G01N27-327
【公开号】CN104698055
【申请号】CN201510101551
【发明人】鲁理平, 郭林青
【申请人】北京工业大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月8日