基于光催化和光还原协同作用的银沉积信号放大途径用于microRNAs的高灵敏的电化学检测

二氧化钛(TiO2)作为常见光催化剂具有良好的化学稳定性、低毒性、低成本和氧化还原性能，但在太阳光（可见光）下TiO2的光催化效率通常较低。此外，研究表明，TiO2一旦接触核酸（如DNA），可通过光催化氧化途径造成核酸损伤，其中，核酸中鸟嘌呤作为易被氧化的碱基，在DNA光氧化损伤中发挥了重要的作用。

最近，曲阜师范大学王桦教授的研究团队通过在磁性Fe3O4颗粒表面包覆纳米TiO2和多巴胺（DA），制备了一种Fe3O4@TiO2-DA纳米复合材料，并将之作为载体交联固定电中性肽核酸（PNA）探针，用以特异识别和捕获样品中含有鸟嘌呤的目标microRNAs，进而结合microRNAs序列吸附银离子，并利用二氧化钛光催化与鸟嘌呤光还原的协同作用，建立了一种可见光下催化银沉积的信号放大途径，用以发展了一种特异、灵敏的电化学传感分析方法，实现了对血清中含鸟嘌呤microRNAs的高特异性检测及其碱基突变水平的高灵敏鉴定。

与常见的基于催化银沉积信号放大途径的核酸分析法比较，该传感技术具有一些明显的优点：通过多巴胺（DA）介导的二氧化钛光催化以及鸟嘌呤光还原的协同作用，实现了可见光下催化银沉积的信号放大；引入电中性肽核酸（PNA）探针克服了常见核酸探针存在的非特异性银离子的吸附问题；通过使用磁性载体和磁性电极实现了对复杂血样中目标物的直接分离与灵敏电化学分析。该传感技术为各种含鸟嘌呤的核酸检测平台的构建提供了新的思路，可望在临床癌症的检测诊断、癌症转移的早期预警等方面发挥重要的作用。

这一研究成果发表于《Chemical Communications》上。

http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2015/CC/C5CC07277H#!divAbstract