[發明專利]用于鉛離子檢測的DNA四面體探針及檢測鉛離子的方法

有效

• 申請號: 201610415839.0
• 申請日: 2016-06-14
• 公開（公告）號: CN107505367B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 聞艷麗;劉剛;王樂樂;李蘭英;楊雪;許麗
• 申請（專利權）人: 上海市計量測試技術研究院
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/48
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;沈利

1.一種DNA四面體納米結構捕獲探針檢測鉛離子的方法，其特征在于，

所述的DNA四面體納米結構捕獲探針由單鏈探針Tetra-A、單鏈探針Tetra-B、單鏈探針Tetra-C和單鏈探針Tetra-D組成，所述單鏈探針Tetra-A、單鏈探針Tetra-B、單鏈探針Tetra-C和單鏈探針Tetra-D都含有三個結構域，且每個所述結構域分別與其他三條單鏈探針的結構域互補；所述單鏈探針Tetra-A、單鏈探針Tetra-B、單鏈探針Tetra-C和單鏈探針Tetra-D分別圍繞一圈形成DNA四面體基座的一個面，并在所述DNA四面體基座的頂點處有兩個非互補的起彎折作用的堿基；所述單鏈探針Tetra-A的3’端還含有結構域A，所述結構域A與鉛離子依賴的脫氧核酶探針互補；所述結構域A的核苷酸序列如序列表中SEQ IDNo.6所示，所述單鏈探針Tetra-A、單鏈探針Tetra-B、單鏈探針Tetra-C和單鏈探針Tetra-D的核苷酸序列分別如序列表中SEQ ID No.1、SEQ ID No.2、SEQ ID No.3和SEQ ID No.4所示；

所述的方法包括以下的步驟：

(1)、通過DNA納米自組裝技術的一步法合成方法制得所述DNA四面體基座；所述的一步法合成方法是將所述單鏈探針Tetra-A、單鏈探針Tetra-B、單鏈探針Tetra-C和單鏈探針Tetra-D配制成探針溶液，在93～97℃加熱2～5min后，冷卻至2～5℃持續30秒而得所述DNA四面體基座；所述單鏈探針Tetra-A、單鏈探針Tetra-B、單鏈探針Tetra-C和單鏈探針Tetra-D都含有三個結構域，且每個所述結構域分別與其他三條單鏈探針的結構域互補；所述單鏈探針Tetra-A、單鏈探針Tetra-B、單鏈探針Tetra-C和單鏈探針Tetra-D分別圍繞一圈形成所述DNA四面體基座的一個面，并在所述DNA四面體基座的頂點處有兩個非互補的起空間距離控制作用的堿基；所述單鏈探針Tetra-A的3’端還含有結構域A，所述結構域A與鉛離子依賴的脫氧核酶探針互補；

(2)、在電化學裝置的工作電極的表面添加步驟(1)所得的DNA四面體基座，使所述DNA四面體基座的三個頂點自組裝連接到所述的工作電極的表面，另一個頂點延伸出所述結構域A，得到表面組裝DNA四面體基座的工作電極；

(3)、將待檢測樣品溶液與鉛離子依賴的脫氧核酶探針與步驟(2)所得的工作電極反應，60℃變性5分鐘，20℃冷卻20分鐘，再25℃雜交2小時，即獲得帶G-四聯合體的工作電極；所述的鉛離子依賴的脫氧核酶探針的核苷酸序列如序列表中SEQ ID No.5所示；

(4)、將過氧化氫和血紅素加入到緩沖溶液中進行混合，然后將步驟(3)所得的帶G-四聯合體的工作電極浸入上述混合溶液中，進行過氧化氫分解的氧化還原反應，產生電化學氧化還原信號，進行電化學檢測分析，所述的電化學檢測分析為循環伏安法；

所述的方法的靈敏度能夠達到10pM。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述一步法合成通過以下步驟實現：取1μM所述單鏈探針Tetra-A、單鏈探針Tetra-B、單鏈探針Tetra-C和單鏈探針Tetra-D的溶液各1μL以及30mM的三(2-羧乙基)膦1μL和45μL TM緩沖溶液A混合均勻，然后95℃加熱2min，迅速降溫到4℃，4℃持續30秒以上，即得終濃度為1μM的所述DNA四面體基座；所述TM緩沖溶液A包括20mM Tris，50mM MgCl₂，調節至pH8.0；所述單鏈探針Tetra-A、單鏈探針Tetra-B、單鏈探針Tetra-C和單鏈探針Tetra-D的摩爾濃度比為1:1:1:1。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述一步法合成使用控溫儀控制95℃加熱2分鐘，迅速降溫到4℃，持續30秒以上。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述電化學裝置是金盤工作電極。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述的DNA四面體結構探針的三個頂點連接到所述電化學裝置的工作電極表面，通過共價自組裝連接。