新型肺癌压电DNA传感器的研制

　　0　引言

　　肺癌是最常见的恶性肿瘤之一，近50年来，世界各国肺癌的发病率和死亡率总体呈上升趋势。研究表明p53基因突变与肺癌密切相关，因此，p53基因的早期、准确、定量检测很重要[1-2]，但由于早期肺癌细胞的特征DNA含量和浓度较低，准确检测难，要解决这个难题，最有效的方法之一是对肺癌特征的p53基因片段进行质量检测。近年来，石英晶体微天平(QCM)因其准确度和精度高(可达纳克级)，在生化分析、疾病诊断领域备受青睐[3-4]。

　　QCM生物检测的研究重点是选择合适的核心修饰材料以实现探针最大量的有效固定，因此，具有导电性好，催化活性高，比表面积大，吸附能力强，生物相容性好等特征的碳纳米管[5]是一个很好的选择。目前，已有少量利用碳纳米管制备压电生物传感器的报道[6-7]，多集中在免疫类，但未见用于制备肺癌压电DNA传感器。

　　本文利用羧基化碳纳米管交联电极表面半胱胺自组装膜和DNA探针，提高对肺癌特征DNA探针的有效固定量，研制一种新型的肺癌压电DNA传感器，实现对肺癌特征p53基因片段灵敏、准确的质量检测，为肺癌的早期诊断提供一个新的、快捷的途径。

　　1　实验部分

　　1.1　仪器与试剂

　　QCM压 电 检 测 器、压 电 石 英 晶 体 (AT-切，10MHz，镀金，晶片直径为8 mm，电极直径为6mm)、数据采集卡、氮气干燥室(自制)、肺癌特征DNA探针(p53寡核苷酸探针)：5′-XAGT　ACGGCA　TTG　ATC　ACT　GG-3′(X=NH2)及肺癌特征DNA(探针对应p53基因片段)、801-D人巨细胞性肺癌细胞、多壁碳纳米管(MWCNTs)、半胱胺、1-乙基-3-(3-甲基氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)、Piranha溶液(98%H2SO4∶30%H2O2=3∶1(体积分数))，其他药品均为分析纯，实验用水均为重蒸水。

　　1.2　实验方法

　　实验操作主要包括DNA探针固定、标品检测，如图1所示。

　　1.2.1石英金电极的预处理

　　石英金电极于Piranha溶液中浸泡清洗3min，丙酮浸泡清洗3min，去离子水浸泡清洗3min复2次，然后将电极于氮气干燥室干燥备用。

　　1.2.2羧 基 化 的 多 壁 碳 纳 米 管 (MWCNTs-COOH)的制备及活化参照文献[8]制备MWCNTs-COOH，在氮气室干燥 后 备 用，用 前 置 于.0 mmol/L　EDC和8.0mmol/L　NHS混合溶液中活化1h。

　　1.2.3传感器体系的建立

　　操作主要分3步：

　　1)将预处理的石英金电极于1mmol/L半胱胺溶液中浸泡16h，取出后用磷酸缓冲液(pH=7.4)清洗，再于氮气室干燥。

　　2)滴加20μL活化的MWCNTs-COOH于金电极表面上，放置30min，然后用磷酸缓冲液(pH=7.4)清洗，再于氮气室干燥。