【摘要】：特定序列核酸的检测在临床病原体检测、癌症早期诊断以及遗传病确诊等方面至关重要。无标记均相电化学传感器在低消耗、低成本、易操作、快速检测和高重复性等方面具有显著的优势。我们基于复合功能核酸分子和超微电极检测装置，构建了无标记均相电化学核酸传感器，用于PIK3CA循环肿瘤DNA(ctDNA)的高特异性检测。将PIK3CA ctDNA互补序列和G-四聚体脱氧核酶偶联，分别作为目标识别元件和信号转换元件，设计了具有茎环结构的单链DNA，其中G-四聚体和ctDNA互补序列通过碱基互补被封闭。当目标DNA即PIK3CA与其互补序列特异性结合后会导致DNA构象变化，释放G-四聚体并发挥过氧化物酶的活性，催化H2O2和对苯二酚(HQ)反应，产生对苯醌(BQ)和水。使用碳纤维超微电极微型电化学装置对微升体积样本中HQ和BQ的氧化还原电流信号进行检测。结果表明:氧化还原电流信号随目标DNA分子浓度变化而变化，检测限达20 nM，可有效区分完全互补序列和单碱基错配序列DNA。此外，在血清掺杂样本中该传感器表现出类似的检测效果。本研究设计的电化学生物传感器实现了微升体积内ctDNA的高性能检测，为特定病原体或肿瘤基因的靶向DNA序列检测提供了一种新思路，在医学诊断和便携式检测中具有广阔的应用前景。