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作为一种新兴的金属纳米簇,DNA稳定的银纳米簇在生物传感中引起了广泛的兴趣。DNA稳定的银纳米簇拥有量子产率高、光稳定性强、生物毒性低、荧光发射光谱可调等特性。因此,DNA稳定的银纳米簇已经在金属离子、生物小分子、蛋白质、DNA的检测以及生物成像中得到了广泛的应用。相对于传统的有机荧光染料,DNA稳定的银纳米簇的制备以及性能的调控更为简单,在生物传感领域展现出远大的应用前景。然而,如何结合该新颖的荧光纳米材料去实现灵敏检测,特别是针对DNA检测,这仍是一个大的挑战。通过杂交靠近鸟嘌呤碱基富集(G-rich)的探针DNA,单链DNA稳定的银纳米簇的荧光强度能够显著增强。基于上述原理,我们构建了一个荧光生物传感器用于灵敏检测DNA以及单核苷酸多态性。本文开展了如下几方面的研究工作: 首先,采用硼氢化钠还原法合成了DNA稳定的银纳米簇,并对其进行表征和优化。该银纳米簇的粒径均一、分散性良好并且荧光性能优异,因而我们将其用作生物传感器的荧光探针。 基于DNA稳定的银纳米簇和外切酶Ⅲ的目标循环放大,我们设计了一种无标记的DNA传感器。利用杂交可以使G-rich的探针DNA靠近单链DNA稳定的银纳米簇,红色荧光能够显著增强。目标DNA加入后,相对于双链DNA稳定的银纳米簇,竞争杂交反应的存在使得体系的荧光下降。在外切酶Ⅲ的帮助下,荧光强度下降得更加显著。在目标DNA浓度0.3-30 nM范围内呈现出良好的线性,检测限低至0.2 nM。此外,相对于无外切酶Ⅲ的情况,该生物传感器的灵敏度提高了100倍。 最后,该生物传感器展现出了极好的特异性。仅存在一个碱基错配时,该生物传感器也能够存在良好的响应。此外,采用银纳米簇作为荧光探针,G-rich的探针DNA作为信号增强剂,该生物传感器无需复杂的标记步骤和分离步骤,检测仪器普通,实验操作简单。因此,该生物传感器为高灵敏性、高选择性地检测DNA提供了一个极具前景的平台。