基于点击化学的电化学DNA生物传感分析(3)
1.3 分子信标
分子信标（molecular beacon，MB）是基于荧光共振能量转移（fluorescence resonance energy transfer，FRET）原理设计的一类发夹型（hairpin）寡聚核酸分子荧光探针，能够与待测寡核酸片段发生特异性相互作用而引起构像发生变化，从而产生不同强度的荧光信号，具有高灵敏度、高选择性、适于活体检测等优点[31,32]。常规的分子信标是由一段包含了茎-环结构的单链寡聚核苷酸组成，形成一个发夹型结构[31,32]。在其环状部分，一般是一段长度为15~30碱基的序列，能与目标分子特异结合，茎区是长度为5~8碱基的互补序列，茎区的两端分别连接有荧光基团和淬灭基团[31,32]。为了确保分子信标的灵敏度和热力学稳定性，在其茎干区设计的碱基数目一般为其环区的一半。过长，则灵敏度下降；过短，则稳定性下降。由于分子信标杂交前后环状区与目标分子的双链结构之间存在热力学平衡关系，故而它的杂交特异性明显高于常规的线状探针[31-33]。近年来，因分子信标技术具有灵敏度高，特异结合性好等优点而被广泛的应用于生物学和生物分析等领域。随着分子信标技术的发展和新型分子信标的不断出现，分子信标将会在基因诊断、基因治疗以及新药的研制开发等方面得到越来越广泛的应用[33]。
1.4 点击化学
点击化学（Click chemistry），又称“链接化学”、“动态组合化学”、“速配接合组合式化学”，是2001年诺贝尔化学奖获得者美国化学家Sharpless提出的一种快速合成大量化合物的新方法，是继组合化学之后又一给传统有机合成化学带来重大革新的合成技术[34,35]。目前，该技术已经渗透到先导化合物库的建立、新药品的开发和聚合物的合成等领域。其实质是指选用易得原料，通过可靠、高效而又具有选择性的化学反应来实现碳杂原子连接，低成本、快速合成大量新化合物的一套强大且实用的合成方法[34,35]。而其核心则是利用一系列可靠的、模块化的反应生成含杂原子化合物。点击化学反应必须是模块化、应用范围宽、高产率和立体选择性的，通常还具有较高的热力学驱动力，使反应迅速，并得到单一产物[34,35]。主要有4种类型：环加成反应，特别是1,3-偶极环加成反应，也包括杂环Diels-Alder反应；亲核开环反应，特别是张力杂环的亲电试剂开环；非醇醛的羰基化学；碳碳多键的加成反应。自点击化学提出以来，因其具备原料易得、反应条件温和、产物收率高、选择性好和易于分离提纯等特点，使其无论是在药物开发中，还是在高分子合成中均被证明是一种极其实用的合成方法[34,35]。目前，点击化学已经从理论阶段进入实用性阶段的研究，并且在聚合物、表面修饰、纳米材料等研究领域得到了广泛的应用[34,35]。