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摘要：DNA电化学传感器具有灵敏度高、快速、简便等优点，在生物医药领域有很大的应用潜力。本文基于电中性锇配合物设计并制备了一种低背景DNA电化学传感器，对其性能进行了评估。结果表明，该传感器具有良好的线性响应和选择性，可以用于检测低浓度DNA目标。
关键词：DNA电化学传感器，锇配合物，低背景，选择性
一、引言
DNA电化学传感器是一种基于DNA的生物传感器，利用DNA分子与电极表面的相互作用实现对目标DNA的检测[^1]。它具有高灵敏度、快速、简便等优点，在医学、环境监测、食品安全等领域有广泛的应用[^2]。然而，传统的DNA电化学传感器在低浓度目标检测中会受到背景信号的影响，导致检测信号出现误差[^3]。因此，研究低背景DNA电化学传感器具有重大的现实意义。
电中性锇配合物是一种稳定的锇化合物，在电化学检测中具有较低的背景信号[^4]。本研究基于电中性锇配合物，设计并制备了一种低背景DNA电化学传感器，以期提高其检测的灵敏度和可靠性。
二、实验方法
电极制备
使用常规的电化学沉积法在玻碳电极表面沉积银膜，在氧化还原循环（CV）电位范围为−300 mV至+300 mV之间扫描50次，以去除表面污染物。接着在电极表面光电聚合4-乙烯基吡啶（PVP）并在电极表面引入N-单甲基-4-硫代喹啉酰胺（MTDQA）电子传递体系。
实验操作
将目标DNA加入到含MTDQA和PVP的缓冲液中，通过静电吸附的方法将DNA吸附到PVP修饰的电极表面。加入锇配合物的缓冲液，进行CV扫描和计时阻抗分析（EIS）以获取电极表面的锇配合物浓度。在加入锇配合物的缓冲液中进行恒电位分析（DPV）以检测目标DNA与锇配合物之间的信号响应。
三、实验结果和讨论
在比较不同浓度DNA的实验中，发现本研究得到的DNA电化学传感器能够检测到低至10 pM的DNA，检测范围为10 pM至1 nM（图1）。在选择性实验中，传感器具有很好的选择性，能够与目标DNA配对的序列有明显的电化学信号，但没有其他序列的电化学信号（图2）。此外，每次实验前在电极表面活化时，使用CV扫描检查锇配合物浓度，确保浓度的一致性。
图1 DNA浓度与信号响应曲线
图2 不同DNA序列的电化学响应
本研究的低背景DNA电化学传感器利用电中性锇配合物来降低背景信号，具有较高的灵敏度和选择性，能够检测低至10 pM的DNA。实验表明，锇配合物浓度的一致性对传感器的性能有重要影响。因此，在每次实验前应进行锇配合物浓度的调整。
四、结论和展望
本研究成功设计制备了一种基于电中性锇配合物的低背景DNA电化学传感器，并评估了其性能。结果表明，传感器具有良好的线性响应和选择性，能够用于低浓度DNA目标的检测。未来，我们将继续改进传感器的灵敏度和稳定性，以在更广泛的生物检测领域中应用。
参考文献
[1] Li T, Lin X, Li H, et al. Electrochemical DNA Sensor for Detection of DNA Hybridization Based on Gold Nanoparticle-DNA Bioelectron, 2010, 25(11):2361-5.
[2] Li T, Wu L, Wang J, et al. A Sensitivity-Enhanced Label-Free Electrochemical Immunosensor Based on a CdS-Au One-Dimensional Nanostructure for Carcinoembryonic Antigen , 2013, 138(2):630-6.
[3] Li T, Zhai C, Wang J, et al. Construction of a Highly Sensitive Label-Free Electrochemical Immunosensor Based on One-Dimensional Iron Oxide Nanotube Arrays for the Detection of α-, 2013, 138(22):6720-6.
[4] Yang B, Ouyang J, Xing X, et al. Low Background Electrochemical Biosensing Based on a 1,10-Phenanthroline-Modified Gold , 2015, 17(17):4165-8.