高等学校化学学报 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (12): 2176.doi: 10.7503/cjcu20170246
沈晓琴, 李智, 王刚林, 王莉, 孙权洪, 罗序成, 马楠()
收稿日期:
2017-04-19
出版日期:
2017-12-10
发布日期:
2017-11-07
作者简介:
联系人简介: 马楠, 男, 博士, 教授, 博士生导师, 主要从事纳米生物学方面的研究. E-mail: 基金资助:
SHEN Xiaoqin, LI Zhi, WANG Ganglin, WANG Li, SUN Quanhong, LUO Xucheng, MA Nan*()
Received:
2017-04-19
Online:
2017-12-10
Published:
2017-11-07
Contact:
MA Nan
E-mail:nan.ma@suda.edu.cn
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摘要:
制备了水溶性的氧化石墨烯(GO)和以DNA为模板的CdTe量子点(P1), 通过GO与P1的π-π堆积作用组装构建了纳米生物传感器, 将其用于双目标DNA分子的逻辑检测, 实现了较高的选择性; 通过改进DNA序列, 实现了该传感器对双目标分子的可逆循环检测及重复利用. 利用原子力显微镜(AFM)、 透射电子显微镜、 电泳和荧光光谱等方法对传感器的构建和检测过程进行了表征. 该P1-GO纳米生物传感器在核酸检测等领域具有较大的应用前景.
中图分类号:
TrendMD:
沈晓琴, 李智, 王刚林, 王莉, 孙权洪, 罗序成, 马楠. 基于氧化石墨烯和DNA量子点组装体的DNA二元逻辑检测及循环可逆设计. 高等学校化学学报, 2017, 38(12): 2176.
SHEN Xiaoqin, LI Zhi, WANG Ganglin, WANG Li, SUN Quanhong, LUO Xucheng, MA Nan. Logic and Reversible Dual DNA Detection Based on the Assembly of Graphene Oxide and DNA-templated Quantum Dots†. Chem. J. Chinese Universities, 2017, 38(12): 2176.
Name | DNA sequence(5'-3') |
---|---|
Probe DNA(P1) | AGTCAGTGTGGAATATCTAAAAAGG*G*G*G*G*G*G*G*G*- |
AAAAAGTGTACCTAGACTACTGC | |
Complementary DNA1(cT1-18) | AGATATTCCACACTGACT |
Complementary DNA2(cT2-18) | GCAGTAGTCTAGGTACAC |
Modified complementary DNA1(cT1-26) | TCGCTCACAGATATTCCACACTGACT |
Modified complementary DNA2(cT2-26) | GCAGTAGTCTAGGTACACTGAGCAGG |
Anti-fuel DNA1(T1') | AGTCAGTGTGGAATATCTGTGAGCGA |
Anti-fuel DNA2(T2') | CCTGCTCAGTGTACCTAGACTACTGC |
Non-complementary DNA1(T) | CAGACAAACTCCAACGA |
Non-complementary DNA2(M) | CAGACAAATTCCAACGA |
Non-complementary DNA3(20A) | AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA |
Non-complementary DNA4(20T) | TTTTTTTTTTTTTTTTTTTT |
Table1 DNA sequences
Name | DNA sequence(5'-3') |
---|---|
Probe DNA(P1) | AGTCAGTGTGGAATATCTAAAAAGG*G*G*G*G*G*G*G*G*- |
AAAAAGTGTACCTAGACTACTGC | |
Complementary DNA1(cT1-18) | AGATATTCCACACTGACT |
Complementary DNA2(cT2-18) | GCAGTAGTCTAGGTACAC |
Modified complementary DNA1(cT1-26) | TCGCTCACAGATATTCCACACTGACT |
Modified complementary DNA2(cT2-26) | GCAGTAGTCTAGGTACACTGAGCAGG |
Anti-fuel DNA1(T1') | AGTCAGTGTGGAATATCTGTGAGCGA |
Anti-fuel DNA2(T2') | CCTGCTCAGTGTACCTAGACTACTGC |
Non-complementary DNA1(T) | CAGACAAACTCCAACGA |
Non-complementary DNA2(M) | CAGACAAATTCCAACGA |
Non-complementary DNA3(20A) | AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA |
Non-complementary DNA4(20T) | TTTTTTTTTTTTTTTTTTTT |
Fig.2 AFM(A, B) and TEM(C, D) images of GO(A, C) and P1(B, D)|||Inserts of (A) and (B) show the height of line in AFM images; insert of (D) shows the HRTEM image.
Fig.3 Image of native PAGE(A) and gel filtration chromatography of P1 and the complex hybridizedwith complementary DNA(B)||| (A) Lane 1: P1, lane 2: P1+cT1, lane 3: P1+cT2, lane 4: P1+cT1+cT2.
Fig.5 Fluorescent intensity of P1 at different concentrations of GO(A), fluorescent intensity of P1-GO complex with complementary DNA(cT1-18, cT2-18)(B) and fluorescence response of the “OR” logic gate(C)|||λem=405 nm.
Fig.6 Fluorescence of P1 with different concentrations of cT1(A) and cT2(B)|||Inserts: corresponding concentration calibration curve for target DNA detection with the excitation wavelength of 405 nm. Concentrations of complementary DNA is 0, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 300, 500, 800, 1000, 1500, 2000 nmol/L, respectively.
Fig.7 Concentration calibration curve for target DNA detection with the excitation wavelength of 405 nm when the other target reaches saturation||| (A) cT1; (B) cT2. Concentration of the saturated DNA is 2 μmol/L; concentrations of complementary DNA is 60, 80, 100, 250, 500, 750, 1000 nmol/L, respectively.
Fig.12 AFM plots of each step products shown in Fig.9(A—G) and the relative height of every plot(A'—G')|||(A, A') P1-GO; (B, B') P1-GO-cT; (C, C') P1-GO-cT-T'; (D, D') P1-GO-cT1; (E, E') P1-GO-cT2; (F, F') P1-GO-cT-T1'; (G, G') P1-GO-cT-T2'.
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