CN108982628A - 基于dna两面性的电化学传感器构建方法及其端粒酶活性检测应用 - Google Patents

基于dna两面性的电化学传感器构建方法及其端粒酶活性检测应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于DNA两面性电化学传感器构建方法及其端粒酶活性检测应用。在端粒酶存在时，端粒酶引物发生延伸的产物与发夹DNA杂交形成双链，核酸外切酶III将该双链中发夹DNA与端粒酶延伸产物杂交部分的单核苷酸逐个剪切出来，同时释放出端粒酶引物延伸产物和富含A碱基的短DNA单链，释放出来的端粒酶延伸产物可再次与发夹DNA杂交并被核酸外切酶III剪切，从而形成循环释放更多的富含A碱基的短DNA单链，而富含A碱基的短DNA单链可通过A碱基与金的相互作用修饰到金电极上，该短DNA单链的磷酸基团可吸附CeO2‑TiO2复合纳米棒，从而增加了电极表面的空间位阻及对[Fe(CN)6]3‑/4‑的静电排斥，减弱了[Fe(CN)6]3‑/4‑的电化学信号，根据电化学信号的大小可实现细胞中端粒酶活性的灵敏检测。

Description

基于DNA两面性的电化学传感器构建方法及其端粒酶活性检 测应用
技术领域
本发明涉及一种基于DNA两面性的电化学传感器构建方法及其端粒酶活性检测应用，属于电化学生物传感技术领域。
背景技术
作为核糖核蛋白逆转录酶，端粒酶可以结合人染色体的末端并根据其内源RNA模板添加六聚体端粒序列(TTAGGG)n，保护固有的遗传物质免于不希望的降解、重组以及端对端融合。有研究表明，人类肿瘤细胞中端粒酶过度表达超过85％，而在邻近的正常人类细胞中则未发现端粒酶过度表达。因此，端粒酶被认为是早期癌症诊断和治疗的重要生物标志物。目前，已经开发了许多用于定量检测端粒酶活性的方法，例如，基于聚合酶链式反应的端粒重复序列扩增技术(PCR-TRAP)，该方法虽被广泛使用，但操作相对复杂。还开发了无PCR的方法，例如，表面增强拉曼散射(SERS)、表面等离子体共振(SPR)、电致化学发光(ECL)、比色法以及荧光法等，这些方法需要较长的测定时间和特定设备。电化学法由于操作简单、低成本和小型化，被认为是检测端粒酶活性的有前途的方法。
传统电化学传感器的可检测信号通常从标记的氧化还原分子(如：硫堇、亚甲基蓝、普鲁士蓝)获得。近年来，纳米材料由于比表面积大及其优异的电化学性能而被广泛用于传感器的信号输出。在各种类型的纳米材料中，金属氧化物复合纳米材料已被证明与DNA磷酸基团具有相互作用。根据酸碱电子理论，磷酸氧是一种硬路易斯碱，由于金属氧化物是硬路易斯酸，它们之间可强烈结合。具有本征n型萤石结构的二氧化铈(CeO2)作为催化剂、助催化剂以及各种工艺的催化载体而被广泛应用，这是由于CeO2表面具有大量的结合缺陷以及两种氧化态的铈(III)和铈(IV)之间的有效氧化还原循环。此外，二氧化钛(TiO2)具有优异的机械强度、光化学稳定性、生物相容性，常用于光催化和光电化学领域。Yang等人发展了基于CeO2@TiO2的大孔石墨烯封端的Fe3O4的电化学发光策略用于检测癌胚抗原(Yang，L.；Zhu，W.；Ren，X.；Khan，M.S.；Zhang，Y.；Du，B.；Wei，Q.Macroporous graphene cappedFe3O4for amplified electrochemiluminescence immunosensing of carcinoembryonicantigen detection based on CeO2@TiO2.Biosens.Bioelectron.，2017，91，842-848)。Mishra等人研究了基于CeO2、TiO2及Ti-Ce氧化物纳米粒子的一步合成用以除去水中的Cr(VI)(Mishra，P.K.；Kumar，R.；Rai，P.K.Surfactant-free one-pot synthesis of CeO2，TiO2and Ti@Ce oxide nanoparticles for the ultrafast removal of Cr(VI)fromaqueous media.Nanoscale，2018，10，7257-7269)。关于CeO2和TiO2的应用已有很多，但是材料的形貌多为纳米粒子，目前还没采用CeO2和TiO2的复合纳米棒用于检测端粒酶活性的报道，本发明利用CeO2-TiO2复合纳米棒实现了免标记的电化学法检测端粒酶活性。
单链DNA可以通过碱基固定在金表面上，不同的碱基与金之间的作用强弱顺序如下：腺嘌呤(A)＞胞嘧啶(C)＞鸟嘌呤(G)＞胸腺嘧啶(T)，A碱基与Au之间的高度亲和是由于A碱基6号位上的氨基以及7号位上N原子与Au之间的协同作用所致(Kimura-Suda，H.；Petrovykh，D.Y.；Tarlov，M.J.；Whitman，L. J.Base-dependent competitive adsorptionof single-stranded DNA on gold.J.Am.Chem.Soc.，2003，125，9014-9015)。Sina等人报道了一种基于DNA的碱基与金的作用检测DNA甲基化的电化学方法(Sina，A.A.I.；Howell，S.；Carrascosa，L.G.；Rauf，S.；Shiddiky，M.J.A.；Trau，M.eMethylsorb：electrochemicalquantification of DNA methylation at CpG resolution using DNA-gold affinityinteractions.Chem.Commun.，2014，50，13153-13156)。Liu等人基于聚腺嘌呤DNA与金纳米粒子的结合发展了DNA甲基转移酶的电化学检测法(Liu，P.；Wang，D.；Zhou，Y.；Wang，H.；Yin，H.；Ai，S.DNA methyltransferase detection based on digestion triggering thecombination of poly adenine DNAwith gold nanoparticles.Biosens.Bioelectron.，2016，80，74-78)。Li等人研究了聚腺嘌呤介导的DNA自组装的电化学DNA生物传感器用于细菌分析(Li，L.；Wang，L.；Xu，Q.；Xu，L.；Liang，W.；Li，Y.；Ding，M.；Aldalbahi，A.；Ge，Z.；Wang，L.；Yan，J.；Lu，N.；Li，J.；Wen，Y.；Liu，G.Bacterial analysis using anelectrochemical DNA biosensor with poly-adenine-mediated DNA self-assembly.ACS Appl.Mater.Interfaces，2018，10，6895-6903)。但是，聚腺嘌呤DNA用于端粒酶活性检测还未见报道。
发明内容
本发明旨在提供一种基于DNA两面性的电化学传感器构建方法及其端粒酶活性检测应用，该方法具有检测灵敏度高和选择性好的优点，首次同时将DNA的A碱基与金的相互作用以及DNA的磷酸基团与金属氧化物的相互作用相结合，用于构建电化学传感器并应用于细胞内端粒酶活性的检测中，具有良好的应用前景。
本发明的原理是：
当端粒酶存在时，端粒酶引物DNA发生延伸生成含重复序列(TTAGGG)n的延伸产物，该延伸产物与发夹DNA杂交形成双链，核酸外切酶III识别该双链的3’末端的羟基，将该双链中发夹DNA与端粒酶延伸产物杂交部分的单核苷酸逐个剪切出来，同时释放出端粒酶引物延伸产物和富含A碱基的短DNA单链，释放出来的端粒酶延伸产物可再次与溶液中的发夹DNA杂交并被核酸外切酶III剪切，从而形成杂交/酶切循环而释放出更多的富含A碱基的短DNA单链，该富含A碱基的短DNA单链可通过A碱基与金的相互作用修饰到金电极上，同时，该短DNA单链的磷酸基团还可将CeO2-TiO2复合纳米棒吸附到金电极上，制成CeO2-TiO2/DNA修饰金电极；以CeO2-TiO2/DNA修饰金电极作为工作电极，构成三电极系统置于含5mM K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]和0.1M KCl的水溶液中，检测工作电极的电流信号；由于CeO2-TiO2/DNA修饰金电极表面的短DNA单链和CeO2-TiO2复合纳米棒都增加了电极表面的空间位阻以及对[Fe(CN)6]3-/4-的静电排斥作用，使得[Fe(CN)6]3-/4-的电化学信号强度减小；不同数量的细胞中提取的端粒酶浓度不同，而随着细胞数量的增加，提取出来的端粒酶浓度增大，制备的CeO2-TiO2/DNA修饰金电极在K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]溶液中的电化学信号减弱，该电化学信号与提取端粒酶的细胞个数的对数值成线性关系，根据电化学信号的大小可实现细胞中端粒酶活性的灵敏检测。
本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种基于DNA两面性的电化学传感器构建方法，包括如下步骤：
(1)将5μL从不同数量细胞中提取出来的端粒酶提取物、2.5μL 10mM端粒酶引物DNA、5μL 10mM脱氧核糖核苷三磷酸(dNTPs)以及37.5μL 20mM Tris-HCl反应缓冲溶液(pH8.3，含1.5mM MgCl2，63mM KCl，0.005％Tween 20，1mM EGTA，0.1mg/mL BSA)混合，于37℃孵育1.5h，之后，再加入4μM发夹DNA和100U核酸外切酶III，于37℃孵育2.5h后，溶液中生成富含A碱基的短DNA单链，将金电极浸泡于溶液中过夜，制成DNA修饰金电极；
(2)将4μL 10mg/mL的CeO2-TiO2复合纳米棒溶液滴涂到步骤(1)制成的DNA修饰金电极表面，在室温下晾干，制成CeO2-TiO2/DNA修饰金电极，即电化学传感器。
进一步的，本发明所述电化学传感器构建方法中，步骤(1)所述的金电极需进行预处理，预处理的步骤为：将金电极依次用1.0、0.3和0.05μm的三氧化二铝糊打磨，再依次用0.1M硝酸、无水乙醇和超纯水清洗，用氮气吹干电极表面，即可。
进一步的，本发明所述电化学传感器构建方法中，步骤(2)中所述CeO2-TiO2复合纳米棒的制备方法，包括如下步骤：
将1.736g六水合硝酸亚铈、0.2400g硫酸钛和19.20g氢氧化钠分别溶解于10mL、5mL和65mL超纯水中，将以上溶液混合后搅拌1h，在90℃水浴中回流24h，自然冷却至室温，将产物在8000rpm转速下离心后依次用超纯水和无水乙醇洗涤3次，将收集的沉淀于60℃真空干燥制成前躯体，将100mg前躯体与30mL超纯水混合并置于高压反应釜中于160℃水热反应12h，自然冷却至室温，将产物在8000rpm转速下离心后依次用超纯水和无水乙醇洗涤3次，将收集的沉淀于60℃真空干燥，即制成CeO2-TiO2复合纳米棒。
本发明还提供了如上述方法制备得到的电化学传感器应用于端粒酶活性检测的方法，其步骤包括：
以CeO2-TiO2/DNA修饰电极为工作电极，铂丝作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，构建三电极系统，将三电极系统置于含5mM K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]和0.1M KCl的水溶液中，通过电化学工作站检测CeO2-TiO2/DNA修饰金电极在-0.25～0.55V电位范围的电流信号，根据提取端粒酶的细胞数量的对数与K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]的电化学信号的强度之间的线性关系来实现对端粒酶活性的灵敏检测。
进一步的，本发明所述电化学传感器应用于端粒酶活性检测方法中，CeO2-TiO2/DNA修饰金电极在K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]溶液中的电化学信号强度与提取端粒酶的细胞数量的对数在10-100000 cell/mL范围内呈现良好的线性关系，检测限为0.2cell/mL。
本发明相较于现有技术，其有益效果是：
(1)本发明制备了纳米棒结构的CeO2-TiO2复合纳米材料，用于构建电化学传感器及分析端粒酶活性。
(2)本发明将DNA的A碱基与金的相互作用以及DNA的磷酸基团与金属氧化物的相互作用相结合，构建了一种基于DNA两面性的电化学传感器用于细胞内端粒酶活性检测。
(3)本发明建立的基于DNA两面性的电化学传感器构建方法及其端粒酶活性检测应用，具有灵敏及选择性好的特点。
附图说明
图1是CeO2-TiO2复合纳米棒的TEM图。
图2是短DNA单链、CeO2-TiO2、CeO2-TiO2+短DNA单链的UV-Vis光谱图。
图3是电化学传感器构建过程以及对端粒酶活性检测的示意图。
图4是(a)裸金电极，(b)热失活的端粒酶与端粒酶引物反应生成的TEP，(c)TEP，(d)TEP+HP，(e)TEP+HP+Exo III和(f) TEP+HP+Exo III+CeO2-TiO2修饰金电极在K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]溶液中的DPV曲线。
图5是(a)裸金电极，(b)热失活的端粒酶与端粒酶引物反应生成的TEP，(c)TEP，(d)TEP+HP，(e)TEP+HP+Exo III和(f) TEP+HP+Exo III+CeO2-TiO2修饰金电极在K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]溶液中的EIS曲线。
图6是(A)电化学传感器对从不同数量细胞中提取的端粒酶的DPV响应曲线；(B)DPV峰电流与细胞数量的关系曲线，内插图为DPV峰电流与细胞数量的对数的校准曲线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步阐述，本发明并不限于此；
实施例1
CeO2-TiO2复合纳米棒的制备及表征
制备CeO2-TiO2复合纳米棒：将1.736g六水合硝酸亚铈、0.2400g硫酸钛和19.20g氢氧化钠分别溶解于10mL、5mL和65mL超纯水中，将以上溶液混合后搅拌1h，在90℃水浴中回流24h，自然冷却至室温，将产物在8000rpm转速下离心后依次用超纯水和无水乙醇洗涤3次，将收集的沉淀于60℃真空干燥制成前躯体，将100mg前躯体与30mL超纯水混合并置于高压反应釜中于160℃水热反应12h，自然冷却至室温，将产物在8000rpm转速下离心后依次用超纯水和无水乙醇洗涤3次，将收集的沉淀于60℃真空干燥，即制成CeO2-TiO2复合纳米棒。
利用透射电子显微镜(TEM)对CeO2-TiO2复合纳米棒的形貌进行表征，结果如图1所示。由图1可见，本发明方法制备的CeO2-TiO2为纳米棒状结构，宽度约3～5nm、长度约30～50nm，表明采用本发明方法成功制备了为纳米棒状结构的CeO2-TiO2。
采用紫外-可见吸收(UV-Vis)光谱法对CeO2-TiO2复合纳米棒、短DNA单链(5’-AGGGAA AAA-3’)以及短DNA单链修饰的CeO2-TiO2复合纳米棒的光谱性质进行表征，结果如图2所示。由图2可见，短DNA单链的特征吸收峰位于260nm处；CeO2-TiO2复合纳米棒在320nm处有明显的特征吸收峰；当将短DNA单链与CeO2-TiO2复合纳米棒混合后，在260nm处出现了短DNA单链的特征吸收峰，同时，CeO2-TiO2复合纳米棒在320nm处的吸收峰强度减弱，表明短DNA单链与CeO2-TiO2复合纳米棒发生了相互作用。
实施例2
电化学传感器的构建及表征
将金电极依次用1.0、0.3和0.05μm的三氧化二铝糊打磨，再依次用0.1M硝酸、无水乙醇和超纯水清洗，用氮气吹干电极表面；将5μL端粒酶提取物、2.5μL 10mM端粒酶引物DNA(核苷酸序列为5’-AAT CCG TCG AGC AGA GTT-3’)、5μL 10mM脱氧核糖核苷三磷酸(dNTPs)以及37.5μL 20mM Tris-HCl反应缓冲溶液(pH 8.3，含1.5mM MgCl2，63mM KCl，0.005％Tween 20，1mM EGTA，0.1mg/mL BSA)混合，于37℃孵育1.5h，再加入4μM发夹DNA(核苷酸序列为5’-AGG GAA AAA AAC CCT AACT-3’)和100U核酸外切酶III(Exo III)，将反应溶液于37℃孵育2.5h，将处理干净的金电极浸泡于反应溶液中放置过夜，将4μL 10mg/mL的CeO2-TiO2复合纳米棒溶液滴涂到金电极表面，在室温下晾干，制成CeO2-TiO2/DNA修饰金电极，即电化学传感器。电化学传感器的制备过程如图3所示。
采用差分脉冲伏安法(DPV)对电化学传感器的构建过程进行表征，结果如图4所示。由图4可见，在含5mM K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]和0.1M KCl的水溶液中，裸金电极在0.17V左右有强的还原电流峰(曲线a)；当将金电极置于热失活的端粒酶与端粒酶引物反应后生成的端粒酶引物延伸产物(曲线b)或端粒酶与端粒酶引物反应后生成的端粒酶引物延伸产物(TEP)(曲线c)中时，[Fe(CN)6]3-/4-的峰电流强度与裸电极相似；当将金电极置于TEP+发夹DNA(HP)溶液中时，[Fe(CN)6]3-/4-的峰电流强度稍有下降(曲线d)；当将金电极置于TEP+HP+Exo III溶液中时，[Fe(CN)6]3-/4-的峰电流明显下降(曲线e)，这是由于Exo III识别HP/TEP双链的3’末端的羟基，将该双链中的HP与TEP杂交部分的HP的单核苷酸逐个剪切出来，同时释放出TEP和HP中富含A碱基的短DNA单链(5’-AGG GAA AAA-3’)，释放出来的TEP可再次与溶液中的HP杂交并被Exo III剪切，从而形成杂交/酶切循环而释放出更多的富含A碱基的短DNA单链，该富含A碱基的短DNA单链可通过A碱基与金发生相互作用，从而将大量含A碱基的短DNA单链装配到金电极表面，DNA磷酸骨架的负电荷阻碍了[Fe(CN)6]3-/4-到达电极表面，使得[Fe(CN)6]3-/4-的峰电流下降；当将金电极置于TEP+HP+Exo III+CeO2-TiO2溶液中时，[Fe(CN)6]3-/4-的峰电流进一步下降(曲线f)，这是由于装配到金电极表面的短DNA单链的磷酸基团可与CeO2-TiO2复合纳米棒发生相互作用，将CeO2-TiO2复合纳米棒吸附到金电极上，负电性的CeO2-TiO2复合纳米棒(ζ电位为-48.6mV)进一步阻碍了[Fe(CN)6]3-/4-到达电极表面，使得[Fe(CN)6]3-/4-的峰电流进一步下降。
此外，还采用电化学交流阻抗法(EIS)对电化学传感器的构建过程进行表征，结果如图5所示。由图5可见，在含5mM K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]和0.1M KCl的水溶液中，裸金电极的阻抗很小(曲线a)；金电极在热失活的端粒酶与端粒酶引物反应后生成的端粒酶引物延伸产物(曲线b)、端粒酶与端粒酶引物反应后生成的端粒酶引物延伸产物(TEP)(曲线c)、TEP+HP(曲线d)以及TEP+HP+Exo III(曲线e)中反应后的阻抗逐渐增大；当将金电极置于TEP+HP+Exo III+CeO2-TiO2中反应后(曲线f)，阻抗明显增大。
电化学阻抗谱的结果与差分脉冲伏安法的结果相一致，表明采用本发明方法成功制备了电化学传感器，并可用于对细胞中端粒酶活性的检测。
实施例3
电化学传感器对端粒酶活性的检测
将5μL从不同数量细胞中提取出来的端粒酶提取物、2.5μL 10mM端粒酶引物DNA、5μL 10mM dNTPs以及37.5μL 20mM Tris-HC1反应缓冲溶液(pH 8.3，含1.5mM MgCl2，63mMKCl，0.005％Tween 20，1mM EGTA，0.1mg/mL BSA)混合，于37℃孵育1.5h，之后，再加入4μM发夹DNA和100U的Exo III，将反应溶液于37℃孵育2.5h，将金电极浸泡于反应溶液中放置过夜，将4μL 10mg/mL的CeO2-TiO2复合纳米棒溶液滴涂到金电极表面，在室温下晾干，制成CeO2-TiO2/DNA修饰金电极；将以CeO2-TiO2/DNA修饰金电极作为工作电极、铂丝作为对电极和饱和甘汞电极作为参比电极构成的三电极系统置于含5mM K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]和0.1M KCl的水溶液中，通过CHI 630C电化学工作站测试CeO2-TiO2/DNA修饰金电极在-0.25～0.55V电位范围内的DPV信号，根据K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]的DPV信号强度与提取端粒酶的不同细胞数量的对数之间的线性关系来实现对端粒酶活性的检测。
图6为电化学传感器对从不同数量细胞中提取的端粒酶活性的DPV响应曲线。由图6A可见，随着提取端粒酶的细胞数量的增加(10，20，50，100，200，500，1000，2000，5000，10000，20000，50000和100000 cells/mL)，提取出来的端粒酶浓度逐渐增大，制成的CeO2-TiO2/DNA修饰金电极在K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]溶液中的DPV信号逐渐减弱，DPV信号强度与提取端粒酶的细胞个数的对数在10-100000cell/mL范围内呈良好的线性关系，检测限为0.2cell/mL(图6B)。本发明构建的电化学传感器的性能优于Xiong等人基于Ru-MOFs增强电化学发光法对端粒酶的检测(线性范围500-106cells，检测限11cells)(Xiong，C.；Liang，W.；Zheng，Y.；Zhuo，Y.；Chai，Y.；Yuan，R.Ultrasensitive assay for telomeraseactivity via self-enhanced electrochemiluminescent ruthenium complex dopedmetal-organic frameworks with high emission efficiency.Anal.Chem.，2017，89(5)，3222-3227)，Ma等人基于滚环扩增的荧光法检测端粒酶活性(线性范围10-105cells，检测限3cells)(Ma，F.；Wei，S.；Leng，J.；Tang，B.；Zhang，C.A simple“mix-and-detection”method for the sensitive detection of telomerase from cancer cells underabsolutely isothermal conditions.Chem.Commun.，2018，54(20)，2483-2486)，以及Liu等人基于亚甲基蓝结合G四链体免标记电化学法检测端粒酶活性(线性范围10-10000cells，检测限3cells)(Liu，X.；Wei，M.；Xu，E.；Yang，H.；Wei，W.；Zhang，Y.；Liu，S.Asensitive，label-free electrochemical detection of telomerase activity withoutmodification or immobilization.Biosens.Bioelectron.，2017，91，347-353)。可见，本发明构建的基于DNA两面性的电化学传感器对细胞中端粒酶活性检测的灵敏度高。
实施例4
考察了本发明方法构建的电化学传感器对端粒酶活性检测的选择性。结果表明，本发明构建的基于DNA两面性的电化学传感器对端粒酶即有良好的电化学响应，而对经热失活处理后的端粒酶和其他酶几乎没有响应，表明本发明方法构建的电化学传感器对端粒酶活性检测具有良好的选择性。此外，本发明的基于DNA两面性的电化学传感器构建方法简单，避免了复杂的修饰、固定和分离等步骤，而且充分利用了DNA杂交/核酸外切酶III剪切循环放大策略，增加了富A碱基短DNA单链的生成量，大大改善了对端粒酶检测的灵敏性。因此，本发明方法实现了对端粒酶活性的高灵敏和选择性检测，具有良好的应用前景。

Claims (7)

1.基于DNA两面性的电化学传感器构建方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将5μL从不同数量细胞中提取出来的端粒酶提取物、2.5μL 10mM端粒酶引物DNA、5μL 10mM脱氧核糖核苷三磷酸以及37.5μL 20mM Tris-HCl反应缓冲溶液混合，于37℃孵育1.5h，之后，再加入4μM发夹DNA和100U核酸外切酶III，于37℃孵育2.5h后，溶液中生成富含A碱基的短DNA单链，将金电极浸泡于溶液中过夜，制成DNA修饰金电极；
(2)将4μL 10mg/mL的CeO2-TiO2复合纳米棒溶液滴涂到步骤(1)制成的DNA修饰金电极表面，在室温下晾干，制成CeO2-TiO2/DNA修饰金电极，即电化学传感器。
2.根据权利要求1所述的电化学传感器构建方法，其特征在于，步骤(1)所述的金电极需进行预处理，预处理的步骤为：将金电极依次用1.0、0.3和0.05μm的三氧化二铝糊打磨，再依次用0.1M硝酸、无水乙醇和超纯水清洗，用氮气吹干电极表面，即可。
3.根据权利要求1所述的电化学传感器构建方法，其特征在于，步骤(1)所述Tris-HCl反应缓冲溶液为pH＝8.3，含1.5mM MgCl2、63mM KCl，、0.005％Tween 20、1mM EGTA、0.1mg/mL BSA。
4.根据权利要求1所述的电化学传感器构建方法，其特征在于，步骤(2)中所述CeO2-TiO2复合纳米棒的制备方法，包括如下步骤：
将1.736g六水合硝酸亚铈、0.2400g硫酸钛和19.20g氢氧化钠分别溶解于10mL、5mL和65mL超纯水中，将以上溶液混合后搅拌1h，在90℃水浴中回流24h，自然冷却至室温，将产物在8000rpm转速下离心后依次用超纯水和无水乙醇洗涤3次，将收集的沉淀于60℃真空干燥制成前躯体，将100mg前躯体与30mL超纯水混合并置于高压反应釜中于160℃水热反应12h，自然冷却至室温，将产物在8000rpm转速下离心后依次用超纯水和无水乙醇洗涤3次，将收集的沉淀于60℃真空干燥，即制成CeO2-TiO2复合纳米棒。
5.如权利要求1制备得到的所述电化学传感器应用于端粒酶活性检测的方法，其特征在于，其步骤包括：
以CeO2-TiO2/DNA修饰电极为工作电极构建三电极系统，将三电极系统置于K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]溶液中，检测CeO2-TiO2/DNA修饰金电极在-0.25～0.55V电位范围的电流信号，根据提取端粒酶的细胞数量的对数与K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]的电化学信号的强度之间的线性关系来实现对端粒酶活性的灵敏检测。
6.根据权利要求5所述电化学传感器应用于端粒酶活性检测方法中，其特征在于，所述三电极系统为以CeO2-TiO2/DNA修饰电极为工作电极，铂丝作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极。
7.根据权利要求5所述电化学传感器应用于端粒酶活性检测方法中，其特征在于，所述K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]溶液为含有5mM K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]和0.1M KCl的水溶液。
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