[發(fā)明專利]核酸傳感器、其制備方法和基于該傳感器的多元檢測方法

有效

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• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN104004642A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪聯(lián)輝;蘇邵;范錦偉;宇文力輝;宋春元
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12Q1/68
• 代理公司: 江蘇愛信律師事務(wù)所 32241
• 代理人: 劉琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能納米材料和生物檢測領(lǐng)域，涉及一種核酸傳感器及其制備方法。

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背景技術(shù)

功能化的磁性納米粒子具有良好的的納米尺寸效應(yīng)和生物相容性，依據(jù)其磁響應(yīng)性可對材料進(jìn)行分離和導(dǎo)向，可應(yīng)用與生物分子的分離和檢測、磁靶向給藥、免疫分析和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。金納米粒子與巰基DNA可形成強烈的金-硫鍵，金-硫鍵的鍵能大，反應(yīng)條件溫和，后處理簡單，可用于DNA在納米粒子表面的固定。因此將磁性納米粒子和金納米顆粒復(fù)合，既保持了磁性納米粒子磁分離的特性，又具有金納米顆粒表面積大、易修飾的特性。

?量子點是一種新型的半導(dǎo)體納米顆粒，是納米生物光子學(xué)重要的工具之一。量子點作為一種極具應(yīng)用前景的信號探針，與傳統(tǒng)有機熒光染料相比，具有寬而有效的激發(fā)譜，窄而對稱的發(fā)射譜，高的熒光量子效率，優(yōu)異的光化學(xué)穩(wěn)定性，方便靈活的表面可修飾性，以及發(fā)射波長尺寸可調(diào)等優(yōu)點?；谶@些獨特的光學(xué)性質(zhì)，結(jié)合先進(jìn)的分析檢測技術(shù)和平臺，量子點在生物分析中的應(yīng)用日益廣泛，包括細(xì)胞與組織標(biāo)記、生物分子跟蹤與檢測、免疫反應(yīng)分析等方面，并取得了許多重要成果。但是，縱觀量子點在生物分析領(lǐng)域的應(yīng)用，大部分的機理都是基于生物分子之間的特異性相互作用。因此，構(gòu)建量子點-生物分子復(fù)合探針，使量子點具有特異性靶向作用的同時，保持其熒光強度和穩(wěn)定性，并且盡量減少其他生物分子的非特異性吸附，這對于量子點在生物領(lǐng)域的應(yīng)用，起著尤為關(guān)鍵的作用。

國內(nèi)外大量研究表明，腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程往往與多種核酸標(biāo)志物的表達(dá)異常有關(guān)，例如肺腺癌與miR-21、miR-486、miR-375和miR-200的表達(dá)異常相關(guān)。依靠檢測某種特定的核酸標(biāo)志物的表達(dá)水平作為診斷癌癥發(fā)生的依據(jù)是不全面的，而且由于假陽性或假陰性信號的存在很容易導(dǎo)致誤檢，聯(lián)合檢測能顯著降低誤診的幾率，提高診斷準(zhǔn)確度。而且相對于單一組分檢測，多組分同時檢測具有樣品需求量少，分析時間短，重復(fù)步驟少，費用相對低等優(yōu)點，近年來受到越來越多科學(xué)家的關(guān)注。因此我們設(shè)計了一種基于功能化磁性納米粒子Fe₃O₄@SiO₂@AuNPs和量子點構(gòu)建核酸傳感器的方法同時檢測多種目標(biāo)核酸分子，提高了檢測結(jié)果的可靠性。

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發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明提供一種靈敏、可靠、簡捷、經(jīng)濟(jì)的基于磁性納米粒子和量子點的核酸傳感器，同時提供了一種該核酸傳感器的制備方法和基于該核酸傳感器的多元檢測方法。???????

技術(shù)方案：本發(fā)明的基于磁性納米粒子和量子點的核酸傳感器為夾心型結(jié)構(gòu)，由基于量子點的DNA探針、目標(biāo)核酸分子和基于磁性納米粒子Fe₃O₄@SiO₂@AuNPs的DNA探針通過堿基互補雜交得到，量子點為水分散性量子點。

本發(fā)明基于磁性納米粒子和量子點的核酸傳感器的優(yōu)選方案中，基于量子點的DNA探針和目標(biāo)核酸分子均為多個，且數(shù)量相等，每個量子點的DNA探針均對應(yīng)一個目標(biāo)核酸分子，構(gòu)成一組互補雜交雙鏈結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明基于磁性納米粒子和量子點的核酸傳感器的優(yōu)選方案中，目標(biāo)核酸分子為DNA或RNA，多個目標(biāo)核酸分子的序列均不相同。

本發(fā)明基于磁性納米粒子和量子點的核酸傳感器的優(yōu)選方案中，基于量子點的DNA探針的量子點為ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、PbSe、InP、InCaAs、ZnS/CdS、CdS/ZnS、CdS/Ag₂S、CdS/Hg、CdS/PbS、CdS/Cd(OH)₂、CdCe/ZnS、CdCe/ZnSe、CdCe/CdS、CdTe/CdS、ZnS/CdS/ZnS、CdCe/?HgSe/?CdCe、ZnS:Cu、ZnS:Mn、CdS:Cu、CdS:Mn中的任一種。

本發(fā)明基于磁性納米粒子和量子點的核酸傳感器的優(yōu)選方案中，多個基于量子點的DNA探針的量子點發(fā)射波長不同，相鄰量子點的波長間距50-80?nm。

本發(fā)明基于磁性納米粒子和量子點的核酸傳感器的優(yōu)選方案中，基于量子點的DNA探針是按照以下方法制備得到：通過在室溫下，水相中進(jìn)行配體交換，在熒光量子點表面修飾巰基DNA。