[發明專利]基于上轉換材料的光電化學DNA傳感器及其檢測方法

有效

• 申請號: 201710556529.5
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107505378B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 林鵬;劉紅;陶文艷;宋家俊;胡進;柯善明;曾燮榕
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416;G01N27/327
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

1.一種基于上轉換材料的光電化學DNA傳感器，用于檢測目標ssDNA的濃度，其特征在于，所述光電化學DNA傳感器包括裝有電解液的電解池、設置在電解池內部的參比電極、對電極以及工作電極，所述工作電極上組裝有光電活性材料層，所述光電活性材料層上固定設置有探針ssDNA，所述上轉換材料與目標ssDNA連接并作為目標ssDNA的標記物，所述目標ssDNA與所述探針ssDNA雜化后，目標ssDNA就連同上轉換材料一起與探針ssDNA結合并固定在光電活性材料層的表面，同時引起光電流的變化，實現對不同濃度目標ssDNA的檢測；所述光電活性材料層的材料為量子點材料，所述探針ssDNA通過其NH₂基團與量子點材料表面的COOH基團發生偶聯反應而固定在一起。

2.根據權利要求1所述的基于上轉換材料的光電化學DNA傳感器，其特征在于，所述參比電極為Ag/AgCl參比電極、Hg/HgCl參比電極或Hg/HgO參比電極。

3.根據權利要求1所述的基于上轉換材料的光電化學DNA傳感器，其特征在于，所述對電極為鉑電極。

4.根據權利要求1所述的基于上轉換材料的光電化學DNA傳感器，其特征在于，所述工作電極的基底為ITO、FTO或AZO。

5.根據權利要求1所述的基于上轉換材料的光電化學DNA傳感器，其特征在于，所述上轉換材料為NaYF4:Yb，Er、NaYF4:Yb，Tm或者NaYF4:Yb，Ho。

6.一種如權利要求1-5任一所述的基于上轉換材料的光電化學DNA傳感器的檢測方法，其特征在于，包括步驟：

A、預先采用上轉換材料對待測目標ssDNA進行標記；

B、將待測目標ssDNA滴在固定設置有探針ssDNA的工作電極上進行雜化反應；

C、將反應后的工作電極放入電解池中，在紅外光的照射下，測量電流-時間曲線，根據電流的變化獲得待測目標ssDNA的濃度。

7.根據權利要求6所述的基于上轉換材料的光電化學DNA傳感器的檢測方法，其特征在于，所述步驟B中雜化反應的條件為：將工作電極在20mM的MgCl₂溶液中浸潤后滴加待測目標ssDNA，在30-40℃的條件下反應40-100min。

8.根據權利要求6所述的基于上轉換材料的光電化學DNA傳感器的檢測方法，其特征在于，所述步驟B還包括：采用濃度為10mM的PBS溶液對反應后的工作電極進行沖洗。

9.根據權利要求6所述的基于上轉換材料的光電化學DNA傳感器的檢測方法，其特征在于，所述紅外光的波長范圍為900-1000nm。