[發(fā)明專(zhuān)利]一種檢測(cè)生物大分子的旋轉(zhuǎn)式傳感器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210401908.4
• 申請(qǐng)日: 2012-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102925566A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷勤偉;黃兵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京吉利奧生物科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C12Q1/68
• 分類(lèi)號(hào): C12Q1/68
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11411
• 代理人: 鄭自群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種檢測(cè)生物大分子的旋轉(zhuǎn)式傳感器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有檢測(cè)RNA/DNA的技術(shù)主要是定量PCR方法和RNA芯片，這些方法成本高，操作復(fù)雜如需要RNA樣品的擴(kuò)增，步驟較多，技術(shù)要求高、需要時(shí)間長(zhǎng)，檢測(cè)分析時(shí)間大于4小時(shí)、需要標(biāo)記樣品，不能排除樣品的污染和對(duì)人體侵害、靈敏度較低、很難普及進(jìn)入百姓的家庭。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種檢測(cè)生物大分子的旋轉(zhuǎn)式傳感器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中成本高、樣品污染、難普及的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種檢測(cè)生物大分子的旋轉(zhuǎn)式傳感器，包括DNA/RNA探針、FoF1-ATP酶和FoF1-ATP酶載色體。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述RNA或DNA探針為長(zhǎng)度為40～70個(gè)堿基，可用于檢測(cè)不同長(zhǎng)度的編碼和非編碼RNA,用于識(shí)別成熟小RNA的DNA探針長(zhǎng)度為15～35個(gè)堿基，此外還連接著10～30個(gè)堿基的無(wú)義鏈DNA序列，在所述RNA或DNA探針的另一端連有一段共同的核苷酸配基AGCCUGAGCAUCCCGGUUCC或AGCCGAUGUCAACGCACAUC或生物素，在檢測(cè)新的小RNA時(shí)，該探針設(shè)計(jì)與制備的新穎性在于選擇了通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)獲得的或已鑒定的潛在小RNA的功能鏈的反義RNA或DNA序列，該序列只能與成熟的小RNA片段雜交，形成互補(bǔ)的二聚體，而不能與小RNA的前體或更長(zhǎng)的同源片段雜交形成互補(bǔ)的二聚體。這是因?yàn)檩^大的發(fā)夾環(huán)的阻抑作用和分子馬達(dá)的離心力。所以這種分子探針可以提高探針與待檢測(cè)樣品中的互補(bǔ)小RNA的特異性結(jié)合，降低非特異性背景信號(hào)，提高檢測(cè)的靈敏度，更適合于檢測(cè)樣本中的低豐度的成熟的小RNA。這樣成功的去除小RNA前體的影響。除了可用于檢測(cè)小RNA分子外，我們還采用了無(wú)發(fā)夾結(jié)構(gòu)的探針用于較長(zhǎng)編碼RNA（mRNA）和非編碼RNA（ncRNA）的高靈敏的快速檢測(cè)。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述FoF1-ATP酶是利用生物分子F1與F0自身偶聯(lián)的原理產(chǎn)生的由α、β、γ、δ和ε-亞基組成的FoF1-ATPase分子馬達(dá)傳感器。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述FoF1-ATP酶載色體是一種直徑90～110nm的雙層磷脂酶體，所述雙層磷脂酶體內(nèi)含一個(gè)FoF1-ATP酶，6～11個(gè)光能轉(zhuǎn)換復(fù)合物，載色體的大小更為均一，純度更高，便于點(diǎn)制高通量的液態(tài)芯片，用于高通量地檢測(cè)和分析小RNA的表達(dá)，所述的小RNA旋轉(zhuǎn)式傳感器還可用于制備包含其的各種液態(tài)芯片。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，將所述FoF1-ATP酶的α亞基、γ亞基或δ亞基與相應(yīng)的探針復(fù)合物結(jié)合，并且進(jìn)一步與樣品中的靶分子結(jié)合來(lái)調(diào)控分子馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度，每一個(gè)分子馬達(dá)連接上一種特異的探針，從而能穩(wěn)定地生產(chǎn)出不同高低通量的分子馬達(dá)芯片，更全面和更準(zhǔn)確地檢測(cè)樣品中不同小RNA的表達(dá)譜，和更好地用于基礎(chǔ)研究和疾病的診斷。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述靶分子是DNA、miRNA、piRNA、siRNA或其它形式的RNA以及它們與蛋白/多肽的復(fù)合物。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述FoF1-ATP酶的α亞基、γ亞基或δ亞基與相應(yīng)的探針復(fù)合物結(jié)合是通過(guò)生物素-鏈酶抗生物素-生物素與探針?lè)肿咏Y(jié)合。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述旋轉(zhuǎn)式傳感器可以單一或陣列的形式組成各種類(lèi)型的檢測(cè)和分析芯片。

由于F0-ATP馬達(dá)的質(zhì)子轉(zhuǎn)運(yùn)與F1-ATP馬達(dá)上的負(fù)載密切相關(guān)，用熒光pH探針作為其旋轉(zhuǎn)的指示。因此，建立了將分子識(shí)別功能、信號(hào)變換方式和生物活性元件一體化的新方法，具有快速實(shí)時(shí)，高靈敏、高特異、不需要擴(kuò)增、不需要樣品的標(biāo)記、操作簡(jiǎn)單、性價(jià)比高的特點(diǎn)。

進(jìn)一步與微流體芯片將樣品進(jìn)樣，樣品洗滌與測(cè)定技術(shù)為一體的化技術(shù)結(jié)合；同時(shí)，在測(cè)定裝置的設(shè)計(jì)中將樣品的通量測(cè)定；數(shù)據(jù)管理又建立了一體化的技術(shù)體系。

由于采用了上述技術(shù)方案，一種檢測(cè)生物大分子的旋轉(zhuǎn)式傳感器，包括RNA/DNA探針、FoF1-ATP酶和FoF1-ATP酶載色體，由于F0-ATP馬達(dá)的質(zhì)子轉(zhuǎn)運(yùn)與F1-ATP馬達(dá)上的負(fù)載密切相關(guān)，用熒光pH探針作為其旋轉(zhuǎn)的指示，因此，建立了將分子識(shí)別功能、信號(hào)變換方式和生物活性元件一體化的新方法，具有快速實(shí)時(shí)，高靈敏、高特異、不需要擴(kuò)增、不需要樣品的標(biāo)記、操作簡(jiǎn)單、性價(jià)比高的特點(diǎn)，該測(cè)定裝置設(shè)計(jì)沒(méi)有機(jī)械掃描部件，速度快、穩(wěn)定性好，易于進(jìn)行小型化和微型化，而且成本較低、靈敏度和特異性高。

具體實(shí)施方式