合成オリゴヌクレオチド修飾電極を用いるバイオセンサ

使用合成寡核苷酸修饰电极的生物传感器

基本信息

批准号：
08750943
负责人：
中野幸二
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

申請者は、金属-硫黄配位結合を利用したDNAの固定化、及びこれを修飾電極に応用したDNAバイオセンサについて研究してきた。これを背景に、ここでは遺伝子センシングシステムについて検討した。この方法では、金電極に固定化したオリゴヌクレオチド、これと相補的な塩基配列を持つオリゴヌクレオチド、及び酸化還元活性な置換基を導入したオリゴヌクレオチドの組合わせによって起こる、サンドイッチ複合体形成反応を利用する。5'末端付近をホスホロチオエステル化したオリゴヌクレオチドを合成し、金電極にオリゴヌクレオチドをキャストした。この手法により、非常に安定なDNA修飾層を得ることができた。また、末端にフェロセニル基を導入した、酸化還元活性オリゴヌクレオチドコンジュゲートを合成した。コンジュゲートは、オリゴヌクレオチド合成段階で末端にアミノ基を導入し、活性エステル化フェロセンカルボン酸とのカップリングにより得た。オリゴヌクレオチド修飾電極とコンジュゲートを組合わせると、固定化オリゴヌクレオチドと相補的な塩基配列を持つDNAフラグメント(ターゲットDNA)の検出が可能であった。すなわち、ターゲットDNAの共存によりコンジュゲートを含んだサンドイッチ複合体が形成される。この反応は、電極表面へのフェロセンユニットの濃縮につながり、フェロセンの酸化還元反応に伴う電流をモニタすることでターゲットDNAの検出が可能であった。ターゲットDNAと非ターゲットDNAとの間では、電流値に明らかな差異が認められ、遺伝子センサとしての可能性を示すことができた。

申请人使用了使用金属硫的配位键和DNA生物传感器来研究DNA固定化，这些键将其用于修饰电极。考虑到这一点，我们在这里检查了遗传传感系统。该方法利用了通过将固定在金电极上的寡核苷酸，具有互补碱基序列的寡核苷酸和寡核苷酸中的寡核苷酸，已引入氧化还原活性替代物引入的寡核苷酸来发生的三明治络合物形成反应。合成了在5'末端附近具有磷酸硫酯的寡核苷酸，并将寡核苷酸施放在金电极上。该技术允许使用非常稳定的DNA修饰层。此外，合成了氧化还原活性寡核苷酸偶联物，其中在末端引入了亚铁丙基。通过与活性酯化的二循环羧酸耦合通过在寡核苷酸合成步骤中引入一个氨基组，从而获得结合。通过将寡核苷酸改性的电极和偶联物相结合，可以检测具有与固定化寡核苷酸互补的碱基序列的DNA片段（靶DNA）。也就是说，靶DNA的共存形成了包含偶联物的三明治络合物。该反应导致二茂铁单元在电极表面的浓度，并且可以通过监测与二革新氧化还原反应相关的电流来检测靶DNA。在靶DNA和非目标DNA之间观察到电流值的明显差异，表明是基因传感器的可能性。