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3. 生物电子集成(生物传感器及系统集成)

3.1 基于多肽的碳纳米管生物传感器实现DNA的通用检测

尽管DNA识别已经通过使用大量的生物传感器和各种传感探针实现,但在通用DNA检测中利用DNA和生物分子之间的生物相互作用很少被报道。多肽作为一种天然分子,在与特定基团功能化后,具有与普通DNA结合的独特能力和对DNA的优异选择性。在这项工作中,我们报道了一种基于肽的碳纳米管(CNT)薄膜晶体管(TFT)生物传感器,它可以实现敏感的序列无关的DNA检测。在DNA存在的情况下,开态电流变化在5分钟内显著增加,这可能是由于DNA与相对zeta电位的肽之间存在静电吸附。随着DNA的浓度的逐渐增加,开态电流变化信号趋同Hill-Langmuir模型(R2 = 0.98), 表明肽和DNA之间存在负协同作用(Hill系数n < 1)。与之前报道的通用DNA生物检测器和NanoDrop (Thermo Scientific™光谱仪)相比,这种独特的基于肽的CNT-DNA传感器的检测范围更广,从近1.6 × 10-4到5 umol L-1,检测限更低,约为0.88 μg L-1。对于T47D癌细胞的cDNA定量,这种独特的基于多肽的CNT传感器可以实现高效的cDNA检测。据我们所知,这是首个利用多肽作为传感元件设计基于碳纳米管的DNA生物传感器的报道,它可以实现高效的通用DNA检测。