[發明專利]一種基因芯片的金沉積檢測方法

有效

• 申請號: 201310451535.6
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103451313A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 景奉香;賈春平;張冀申;王文濤;金慶輝;趙建龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 潘振甦

技術領域

本發明涉及生物芯片檢測技術領域，更具體地涉及一種基因芯片的金沉積檢測方法。

背景技術

微陣列是利用微電子芯片技術的集約化和平行處理原理，將大量具有生物學意義的生物樣品有序地固化在硅襯底或玻璃上構成，利用微陣列可以快速地獲取或處理大量的生命信息。基于微陣列的信號標記通常采用熒光標記檢測法，而熒光試劑價格昂貴、生物分子自身熒光干擾、熒光衰減以及讀取所用儀器價格昂貴等缺點，也大大限制了其在醫學臨床診斷方面的應用。ZL01113298.1提供了一種簡單快速、低成本的基因芯片檢測技術，該技術采用裸眼或者普通的光學掃描儀分析記錄實驗結果，擺脫了基因芯片技術對昂貴的熒光檢測設備的依賴，為基因芯片的推廣應用起到了巨大的推動作用。但是由于膜轉印步驟的特殊需要，難以實現芯片上多樣品檢測，因此開發更為直觀便捷的目視化檢測技術仍然具有重大意義，仍然是本領域技術人員所想往的方法。

隨著納米科學技術的不斷發展，納米材料和納米結構取得了引人矚目的成就。納米材料具有傳統材料所不具備的特有的三大效應：表面效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應。作為標記材料而廣泛應用于免疫檢測中的納米金顆粒對生物分子有很強的吸附功能，可以與蛋白質、核酸等非共價結合，因而在生物醫學基礎研究和臨床實驗中成為非常有用的工具。納米金顆粒具有高電子密度的特性，在納米金顆粒結合處，在顯微鏡下可見褐色顆粒，當這些標記物在相應的配體處大量聚集時，肉眼可見紅色或粉紅色斑點，因而廣泛應用于定性或半定量的快速檢測方法中，但是這類檢測技術的最大缺點是靈敏度低，檢測蛋白的靈敏度為ng/ml，對微量生物分子檢測無能為力（免疫標記技術的進展及納米技術在其中的應用，賈春平等，生命科學，第20卷，第5期，第749-753頁）。此外，這類檢測方法大部分適用于試紙條或膜為固相載體的檢測體系中，對于以玻璃等為固相載體的微陣列上的微米甚至納米級的檢測點來說，不經過進一步的信號放大，一般顯微鏡尤其肉眼根本是檢測不到的，通常需要經過銀染放大后才肉眼可見（CN02113147一種基因芯片的納米金標記銀染檢測法）。但是，由于銀染試劑毒性大，且光敏感性強，難以保存，限制了試劑盒開發及其在廣大基層單位、醫院等單位的發展。本發明就是在基于以上的需求提出的。

本申請的發明人多年來從事生物芯片技術的研究，并開發了一系列基于納米金生物探針的生物芯片檢測技術（201010156014.4，納米復合探針及其用于基因芯片膜轉印的檢測方法；201110211260.X，一種基于納米金增強的多種肺癌標志物的高靈敏檢測方法）。本發明是在原有技術的基礎上進一步開發，發明了一種新型的基于金沉積技術的基因芯片檢測方法。

本發明是在原有技術的基礎上，進一步改進沉積檢測系統，開發了一種新型的基于金沉積技術的基因芯片檢測方法，該方法利用雙氧水的氧化還原作用，將系統中的金離子還原成金原子，并以納米金為核，在納米金表面沉積，使特異性結合在芯片表面的納米金信號得到級聯放大。該方法與原有方法比，試劑穩定性更高，檢測速度更快，檢測背景更低，檢測靈敏度及特異性更高，檢測成本更低，具有明顯的先進性及創新性。

發明內容

本發明的目的是提供一種基因芯片的金沉積檢測方法，無需特殊儀器設備即可完成可目視化生物芯片檢測，該方法基于納米金生物復合探針、微陣列及納米金增強原理，可對蛋白，核酸（DNA、RNA、miRNA等）等生物大分子進行快速檢測。

為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

提供一種基因芯片的金沉積檢測方法，所述方法包括：將已知的DNA序列點樣到微陣列上制備基因芯片，在待測核酸的5’端預先修飾一種生物大分子，以及在納米金上標記與待測核酸上修飾分子匹配的另一生物大分子構建納米金復合探針，然后將修飾好的待測核酸和標記好的所述納米金復合探針與所述基因芯片混合，孵育，洗去未反應的所述納米金復合探針，加入雙氧水金增強反應液觀察。

所述雙氧水金增強反應液的組成為：次氯金酸HAuCl·3H₂O1～100mM、雙氧水0.5～4M，明膠1～10%（質量）。

優選為：次氯金酸HAuCl·3H₂O10mM、雙氧水1.5M，明膠4%（質量）。

在待測核酸的5’端上預先修飾的生物大分子包括：核酸序列、生物素、地高辛或熒光素中的一種。

在納米金上標記的與待測核酸上修飾分子匹配的另一生物大分子包括：核酸序列、鏈親合素、抗地高辛抗體或抗熒光素抗體中的一種。