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
布泽匹甲碘化物（buzepide methiodide, BZP）；样品基质：Britton–Robinson（BR）缓冲液（pH 5）水溶液及 DNA 修饰电极表面
检测原理
BZP 在 BR 缓冲液（pH 5）中于 GCE 表面发生准可逆氧化还原反应，其差分脉冲伏安氧化峰电流与溶液中自由 BZP 浓度成正比。当 BZP 与 DNA 双螺旋接触时，其平面疏水结构嵌入相邻碱基对之间，形成 BZP-DNA 复合物；该复合物电子转移受阻，使可被氧化的自由 BZP 浓度下降，因此氧化峰电流降低。同时，峰电位向正方向移动，符合嵌入型结合特征。在 DNA 修饰电极上，固定 DNA 层还通过空间位阻和静电排斥进一步限制 BZP 接近电极表面，增强信号变化。通过记录峰电流变化并采用 Hill 模型拟合，可得到结合常数与化学计量比。该体系未使用酶、纳米材料或链式反应等信号放大策略。
检测灵敏度
原文未报告检出限（LOD）、线性范围、灵敏度斜率及相关系数。
效应效果
该 DNA 修饰电极对 BZP 的结合具有结构选择性：加入变性 ssDNA 后 BZP 伏安峰几乎不变，说明结合依赖双螺旋结构，排除单纯静电作用；K4[Fe(CN)6] 峰电流在有无 DNA 时基本一致，排除黏度或电极表面吸附造成的电流下降；BZP 的 α 和 ko 在有无 DNA 时几乎相同，说明结合未显著改变其电子转移动力学。电化学法得到结合常数 1.908×10^5 M−1、化学计量比 0.982，UV-vis 法得到 1.788×10^5 M−1，二者一致；EB 荧光竞争实验进一步证明 BZP 可置换 EB-DNA。作者认为该方法可为研究 BZP 与 DNA 碱基对相互作用及设计 DNA 靶向化合物提供参考。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：玻碳电极（GCE），抛光后作为电子转导基底
- 生物识别修饰层：牛胸腺双链 DNA（ct DNA/dsDNA），滴干吸附固定于 GCE 表面，形成 GCE-DNA
- 识别元件：DNA 双螺旋碱基对，作为 BZP 嵌入结合位点
- 被测物/电活性探针：布泽匹甲碘化物（BZP），自身氧化还原信号用于检测结合
- 支持电解质：Britton–Robinson（BR）缓冲液（pH 5），提供离子环境
- 电极系统：Ag/AgCl（3 M KCl）参比电极与 Pt 对电极，用于三电极伏安测量
中文摘要
本研究采用滴干固定法制备 DNA 修饰玻碳电极（GCE-DNA），构建一种电化学生物传感器，用于研究抗抑郁药布泽匹甲碘化物（buzepide methiodide, BZP）与牛胸腺 DNA 的相互作用。在 Britton–Robinson（BR）缓冲液（pH 5）中，BZP 在裸玻碳电极上呈现准可逆氧化还原峰；在 DNA 修饰电极上，BZP 的氧化峰电位向正方向移动，表明其以嵌入方式结合 DNA 双螺旋。通过差分脉冲伏安法并结合 Hill 模型，计算得到 BZP 与 DNA 的结合常数为 1.908×10^5 M−1，化学计量比为 0.982。此外，紫外-可见吸收和荧光光谱进一步证实 BZP 与 DNA 的嵌入结合，其中溴乙锭（EB）荧光竞争实验显示 BZP 可置换 EB-DNA 复合物。该结果为理解 BZP 在细胞自然环境中与 DNA 碱基对的相互作用提供参考，并有助于设计 DNA 靶向化合物。
英文摘要
In the present study, a DNA-biosensor was prepared using immobilization technique to investigate the interaction between an antidepressant, buzepide methiodide (BZP) and calf thymus DNA. BZP showed a quasireversible peak in Britton-Robinson (BR) buffer of pH 5 at bare glassy carbon electrode (GCE). At DNA modified GCE, the peak potential of BZP was observed to be shifted towards positive potential revealing intercalative mode of binding. The binding constant and stoichiometry between DNA and BZP are calculated to be 1.908×10(5)M(-1) and 0.982, respectively. The spectroscopic techniques viz., spectrofluorescence and UV-vis absorption have also been employed to understand the interaction between BZP and DNA. The results serve as a reference for the interaction of BZP with DNA base pairs in the natural environment of living cells.