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当今世界科技迅猛发展,以DNA为主要研究对象之一的分子生物学一直是科技领域研究的前沿热门。DNA具有自然界中其他分子无法比拟的、特殊的、复杂的性质,以其为基本元素组成的基因作为生命体的遗传信息,决定着生命体的组x成结构,控制着其行为。DNA生物传感技术随着众多新生物技术的开发与运用,成为研究对特定核酸序列(基因片段)实现快速分析的新方法,受到相关专家学者的高度重视。 DNA传感器是具有新的基因检测技术的传感器,与以往的检测技术相比,具有分离纯化基因,分子识别等功能。DNA传感器还具有灵敏、快速、无污染等优点,已成为当今在这一领域的研究前沿和热点。本文就DNA传感器的基本原理和分类,以及DNA传感器的研究进展、优缺点和发展趋势加以介绍。 环境污染是当今人类社会所遭遇的重大问题,而尤其引人关注的是,环境中具有毒性的有机污染物一般难以降解,并且会在生物体内聚集,不仅会危害人类自身,对整个生态系统都有破坏。因为DNA传感器具有较好的选择性并且操作简单,而且灵敏度相比以前方法更高,受到越来越多研究者的关注。 本文主要针对有机体对重金属吸收情况的特殊性,游离的金属离子往往最终决定了重金属的毒性和其起作用的情况,同时利用金属间相互作用及特异性结合,设计出生物传感检测模型,来有效避免金属离子变性转化为其他形态以提高检测的有效性。 本文筛选出适合环境监测的DNA传感器模型,考虑到传感器检测金属离子的特殊性,设计了一种可控硅导通角新型传感器控制方法,它的关键是能够使检测或者使用装备时获得稳定的电流,并以此申请了发明专利。 本文还总结了纳米材料(纳米粒子,量子点,纳米管等)使用的最新趋势以及核酸的小型化和“芯片实验室”技术,提出了在DNA发夹结构的茎和环之间引入了二茂铁基团这一模型,去证明可以很容易地将多个电化学标记结合到序列中。尝试用DNA传感器研究受污染的微生物的核酸检测序列,基于DNA生物传感系统对环境应用进行探索。 DNA传感器在环境监测领域的前景十分广阔,其大量的应用能及时掌握环境污染状况,监测环境污染现状,评估环境污染的严重程度,对于保护环境将具有重要意义。