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
登革热1型基因组DNA（DEN1 genomic DNA）、登革热2型基因组DNA（DEN2 genomic DNA）、登革热3型基因组DNA（DEN3 genomic DNA）；样品基质：患者血清或基因组DNA（serum/genomic DNA）
检测原理
该传感器以金电极为换能器，AuNpPANI通过表面巯基化学吸附于金表面，其正电荷界面通过静电作用固定带负电的登革热血清型特异性DNA探针ST1/ST2/ST3。当探针与互补登革热基因组DNA杂交时，电极界面负电荷密度增加，DNA双链绝缘层增厚，使溶液中的[Fe(CN)6]3−/4−氧化还原探针更难接近电极表面，电子转移受阻。EIS表现为电荷转移电阻Rct增大、双电层电容Cdl下降，CV表现为峰电流降低；非互补目标不引起明显变化。ΔRct随目标DNA浓度升高而增大，从而实现皮摩尔级检测。
检测灵敏度
原文未报告LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
该体系对互补登革热基因组DNA表现出明显选择性：在7 pM样品中，ST1、ST2、ST3互补目标的ΔRct分别为87.50%、71.03%和64.70%，而非互补目标仅11.45%、13.11%和12.80%。重现性良好，三种血清型探针的RSD分别为4.33%、4.27%和3.90%（n=3）。作者指出，与传统病毒分离培养需4–5天以及PCR对设备要求较高相比，该传感器可在数分钟内使用小体积样品检测登革热血清型，适用于低浓度、小体积样品中的登革热基因组DNA快速筛查。
传感器的构成
- 工作电极基底：金圆盘电极（Au disc, d=2 mm），作为换能器与电子转移界面
- 表面巯基化组分：3-巯基丙基三甲氧基硅烷（MPTS）水解后提供SH末端，用于AuNpPANI固定
- 纳米复合修饰层：金纳米颗粒-聚苯胺杂化复合（AuNpPANI），通过表面SH末端化学吸附于金电极，提供正电荷界面
- 识别元件：登革热血清型特异性DNA探针/引物ST1、ST2、ST3，经静电作用固定于AuNpPANI，识别互补基因组DNA
- 氧化还原探针：K4[Fe(CN)6]4−/K3[Fe(CN)6]3−（1:1），用于CV/EIS监测界面电子转移
- 缓冲介质：10 mM PBS（pH 7.0），用于探针固定、杂交与电化学测量
- 参比/辅助电极：Ag/AgCl（饱和KCl）参比电极与Pt丝辅助电极，构成三电极体系
中文摘要
本文报道了一种新型金纳米颗粒-聚苯胺杂化复合（AuNpPANI）的制备与表征。该复合材料表面带有巯基（SH）末端，能够固定登革热血清型1、2和3的特异性引物/探针（ST1、ST2和ST3），从而用于生物传感器开发。作者采用循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）对修饰电极进行表征。CV和EIS结果表明，AuNpPANI可成功固定ST1、ST2和ST3，形成AuNpPANI-ST复合体系。裸金电极及经AuNpPANI或AuNpPANI-ST修饰后的电极均呈现扩散控制氧化还原过程的清晰循环伏安曲线。AuNpPANI-ST(1–3)体系能够在皮摩尔浓度下识别不同患者的登革热血清型。即使使用小体积和低浓度样品，CV与EIS结果也明确显示登革热血清型特异性引物与其互补基因组DNA靶标之间存在相互作用。
英文摘要
In this work, we describe the preparation and characterization of a novel gold nanoparticles-polyaniline hybrid composite (AuNpPANI) with SH-terminal groups that, due to its ability of immobilizing dengue serotype-specific primers 1, 2 and 3 (ST1, ST2 and ST3), can be used for the development of biosensors. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV) were performed. CV and EIS results demonstrated that the AuNpPANI can immobilize ST1, ST2 and ST3, forming AuNpPANI-ST complexes. Well-defined cyclic voltammograms characteristic of a diffusion-limited redox process were observed both for the bare gold electrode and after these electrodes have been modified by the adsorption of AuNpPANI or AuNpPANI-ST. The AuNpPANI-ST(1-3) systems were able to recognize the dengue serotype of different patients at picomolar concentrations. Even when small volumes and low concentrations of the analyte were used, the CV and EIS results showed unequivocal evidence of an existing interaction between dengue serotype-specific primers and their complementary genomic DNA targets.