氮化鎵奈米線在DNA感測上的應用

GaN Nanowires in DNA-Sensing Applications

甘古立(Abhijit Ganguly) ； 陳金珮(Chin-Pei Chen) ； 賴耀東(Yao-Tong Lai) ； 林麗瓊(Li-Chyong Chen) ； 陳貴賢(Kuei-Hsien Chen)

《化學》 67卷4期 (2009/12) Pp. 389-393

https://doi.org/10.6623/chem.2009038

摘要

我們以循環伏安法及電化學阻抗頻譜法兩種方式，成功地利用氮化鎵奈米線於DNA 的感測。為了讓DNA 連結至奈米線的表面，我們使用了MPTS 這種自組裝分子。在以循環伏安法做為感測DNA 的實驗當中，以polyA-polyC DNA 為探針DNA (Probe DNA)，而polyG-polyT 則為標的DNA (Target DNA)。為了讓以氮化鎵奈米線做成的DNA 感測器能實際應用於DNA 感測，我們以人類的p53 基因應用於電化學阻抗頻譜實驗。結果顯示以氮化鎵奈米線做為的DNA 感測器可以有效的感測DNA 且展現了良好的再現性。而電化學阻抗頻譜法則提供了另外一種DNA 的感測方式，我們提出了有效電阻模型與機制試著去描述此感測原理。在本實驗當中，氮化鎵奈米線展現了以其做為DNA 感測器的能力，且有很大的潛力應用於其他感測領域。

關鍵字

氮化鎵奈米線 ； DNA 感測

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We demonstrate the utility of functional GaN nanowires (GaNNWs) in electrochemical detection of DNA, using cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). In order to link probe DNA to the NW surface, we employed 3-mercaptopropyl trimethoxysilane (MPTS) to functionalize the GaNNWs surface. In CV experiment, we utilized polyA-polyC as the probe DNA, and polyG-polyT as the target DNA. To apply GaNNWs-based DNA sensor in DNA sensing, human p53 tumor-suppressor gene have employed to EIS experiment. Results show that GaNNWs-based DNA sensor exhibited excellent selectivity and good consistency in hybridization-dehybridization-rehybridization cycles. EIS method offers another type of platform to DNA-sensing, and we try to propose the equivalent circuit model and sensing mechanism. Above all, GaNNWs-based DNA sensor have shown great potentials in sensing applications in the future.

並列關鍵字

GaN nanowires ； DNA-sensing