组成图示
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传感器类型
电化学生物传感器
检测对象
腺苷（adenosine）、溶菌酶（lysozyme）；样品基质为 Tris 缓冲液溶液（腺苷：25 mM Tris-acetate/0.3 M NaCl，pH 8.2；溶菌酶：50 mM Tris-HCl/0.1 M NaCl，pH 7.4）
检测原理
该传感器以金电极为基底，硫醇化 DNA(S1) 自组装后，用 MCH 封闭，再杂交 DNA(S2)（溶菌酶适配体）和 DNA3-AuNPs，形成 DNA/DNA 双链界面。[Ru(NH3)6]3+ 通过静电作用结合 DNA 磷酸骨架，其循环伏安阴极电流与表面结合量成正比。加入腺苷时，DNA(S1) 中的腺苷适配体发生构象切换，形成适配体-腺苷复合物，使 DNA(S1)/DNA(S2) 双链解链，溶菌酶适配体及 DNA3-AuNPs 释放；加入溶菌酶时，DNA(S2) 形成适配体-溶菌酶复合物，同样导致双链解链和界面 DNA 释放。界面 DNA 量减少后，[Ru(NH3)6]3+ 负载量下降，CV 阴极电流降低。DNA3-AuNPs 增加初始界面 DNA 量，使靶标诱导的电流变化更大，从而实现信号放大。
检测灵敏度
LOD: 0.02 nM（腺苷）、0.01 µg mL-1（溶菌酶）；线性范围: 0.02 nM–3 nM（腺苷）；相关系数: r = 0.972（腺苷）
效应效果
该传感器对溶菌酶和腺苷均表现出良好选择性：10 µg/mL 细胞色素 c 对溶菌酶检测无显著干扰，5 nM 胞苷和尿苷对腺苷检测无显著干扰。重现性方面，5 个新鲜制备电极的相对标准偏差分别为腺苷 3.5%、溶菌酶 4.6%。稳定性方面，修饰电极在 4 °C 双蒸水中保存两周后电流响应无显著变化。灵敏度方面，引入 DNA3-AuNPs 后溶菌酶检测限由 0.1 µg/mL 降至 0.01 µg/mL，比无放大界面低 10 倍，也低于文献报道的 0.2 µg/mL 阻抗法和 0.5 µg/mL 伏安法；腺苷检测限为 0.02 nM，低于无放大界面的 0.5 nM 及文献报道的 0.18、0.2、10 和 20 nM。作者认为该平台可用于小分子与蛋白的电化学平行检测。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：金电极（Au electrode），作为工作电极，提供自组装界面并用于循环伏安信号读出
- 捕获/识别自组装层：硫醇化捕获 DNA（DNA(S1)），含腺苷适配体序列及与 DNA(S2) 互补序列，通过硫醇-金键固定于金表面
- 封闭层：6-巯基己醇（MCH），去除非特异性 DNA 吸附并封闭金表面
- 识别/连接层：溶菌酶适配体 DNA（DNA(S2)），与 DNA(S1) 杂交形成 DNA/DNA 双链，并作为溶菌酶识别元件
- 信号放大层：DNA3 功能化金纳米粒子（DNA3-AuNPs），与 DNA(S2) 杂交，增加界面 DNA 量以负载更多氧化还原探针
- 信号标记/换能物：六氨合钌(III)（[Ru(NH3)6]3+），通过静电作用结合 DNA 磷酸骨架，其循环伏安峰电流反映界面变化
中文摘要
本文报道了一种用于高灵敏检测小分子腺苷或蛋白溶菌酶的双功能电化学生物传感器。将分别针对腺苷和溶菌酶的两个适配体单元通过 DNA/DNA 双链固定于金电极表面。检测时，适配体结构由 DNA/DNA 双链切换为 DNA/靶标复合物，使电极界面特征发生改变，并通过表面结合六氨合钌(III) [Ru(NH3)6]3+ 的循环伏安响应进行表征。同时，采用 DNA 功能化金纳米粒子（DNA-AuNPs）增强灵敏度，因为 DNA-AuNPs 修饰界面可负载更多 [Ru(NH3)6]3+ 阳离子。两个含适配体 DNA 链的组装与 DNA-AuNPs 放大相结合，不仅提高了电化学适配体传感器的灵敏度，而且提供了一种简单通用的双功能适配体传感器模型。该传感器检测限低，腺苷为 0.02 nM，溶菌酶为 0.01 µg/mL，并具有高灵敏度和双功能识别等优点。
英文摘要
In this paper, a bifunctional electrochemical biosensor for highly sensitive detection of small molecule (adenosine) or protein (lysozyme) was developed. Two aptamer units for adenosine and lysozyme were immobilized on the gold electrode by the formation of DNA/DNA duplex. The detection of adenosine or lysozyme could be carried out by virtue of switching structures of aptamers from DNA/DNA duplex to DNA/target complex. The change of the interfacial feature of the electrode was characterized by cyclic voltammertic (CV) response of surface-bound [Ru(NH(3))(6)](3+). On the other hand, DNA functionalized Au nanoparticles (DNA-AuNPs) were used to enhance the sensitivity of the aptasensor because DNA-AuNPs modified interface could load more [Ru(NH(3))(6)](3+) cations. Thus, the assembly of two aptamer-contained DNA strands integrated with the DNA-AuNPs amplification not only improves the sensitivity of the electrochemical aptasensor but also presents a simple and general model for bifunctional aptasensor. The proposed aptasensor has low detection limit (0.02 nM for adenosine and 0.01 microg mL(-1) for lysozyme) and exhibits several advantages such as high sensitivity and bifunctional recognition.