[發(fā)明專利]基于DNA產(chǎn)生電信號及其自組裝放大信號的電化學適配體傳感器測定HER2的方法

有效

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• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN107064258B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設計）人: 陽明輝;申聰聰
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/26
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

本發(fā)明公開了一種基于DNA產(chǎn)生電信號及其自組裝放大信號的電化學適配體傳感器測定HER2的方法，該方法是將HER2特異性多肽通過Au?S鍵修飾在金電極表面用于捕獲HER2，將HER2及HER2適配體以夾心形式固定在電極上后，利用HER2適配體上的引物端觸發(fā)兩條互補的單鏈DNA自組裝成一條長的雙鏈DNA結構，再利用鉬酸鈉與DNA骨架上的磷酸基團反應，生成磷鉬酸鹽沉淀產(chǎn)生電信號，且電信號的大小與電極表面DNA的量成正比的原理，實現(xiàn)人類表皮生長因子HER2的快速、準確、高靈敏度檢測，該電化學適配體傳感器成本低，且無需標記的，有利于推廣應用。

技術領域

本發(fā)明涉及一種構建超靈敏的電化學適配體傳感器用于檢測人類表皮生長因子受體(HER2)的方法，特別涉及一種基于DNA產(chǎn)生電信號及其自組裝放大信號的電化學適配體傳感器用于測定人類表皮生長因子受體HER2的方法，屬于生物傳感技術領域。

背景技術

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，數(shù)據(jù)顯示，美國12％的女性在其一生中將患上乳腺癌。最集中研究的乳腺癌基因是HER2基因，又稱為CerbB-2基因，其在25-30％的乳腺癌患者過表達，使得HER2成為最常見的乳腺癌標志物。正常人血清中HER2含量約為2～15ng/mL，乳腺癌患者血清中的HER2約為15～75ng/mL，而且HER2是重要的乳腺癌預后判斷因子，HER2陽性(擴增或過表達)的乳腺癌，腫瘤細胞侵襲性強，復發(fā)和轉移相對較快，通常采用抗HER2靶向治療使得HER2陽性的預后水平接近HER2陰性，提高生存幾率，因此快速準確地檢測HER2并確定其狀態(tài)對乳腺癌患者治療方案的選擇非常重要。臨床檢測HER2的方法有免疫組化學(IHC)與熒光原位雜交(FISH)，其中IHC檢測HER2蛋白的數(shù)量，而FISH則檢測HER2基因的擴增。然而IHC和FISH的進行需要活組織切片樣本、專業(yè)和特定的儀器，耗時長、價格昂貴，因此建立一種簡單、快速、靈敏、準確的HER2檢測方法具有重要的意義。

核酸適配體(aptamer)是一條具有高特異性和強親和力的核酸片段，可以取代傳統(tǒng)的抗體，在生物傳感和生物醫(yī)學領域引起了廣泛的關注。適配體一般通過指數(shù)富集的配基系統(tǒng)進化技術(SELEX)進行篩選，然后用固相合成法來合成。aptamer一般作為適配體傳感器的識別探針，可以識別并特異性地同目標物質相結合，包括多肽、蛋白質，小分子甚至細胞等。為了提高適配體傳感器的靈敏度，科學工作者開發(fā)了大量的核酸擴增技術，比如聚合酶聯(lián)反應(PCR)，滾環(huán)擴增技術(RCA)，鏈替代擴增技術(SDA)和DNA自組裝等。其中只有DNA自組裝不需要酶的參與，且能夠組裝成特定的結構。單鏈DNA的自組裝是由堿基對形成時產(chǎn)生的自由能驅動，再由引物鏈觸發(fā)的類似于生物體內鏈聚合的連鎖反應，而且一維形貌是最小的結構并能夠促進電子的傳遞。

最近，有報道DNA骨架上的磷酸根同鉬酸鹽反應生成磷鉬酸鹽沉淀可以產(chǎn)生電信號，但還未見利用該原理構建了一種基于DNA產(chǎn)生電信號及自組裝放大信號的超靈敏的電化學適配體傳感器來檢測HER2的相關報道。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有的檢測HER2的方法存在的不足，本發(fā)明的目的是在于提供一種靈敏度高、成本低，且無需標記的電化學適配體傳感器來檢測人類表皮生長因子HER2的方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種基于DNA產(chǎn)生電信號及其自組裝放大信號的電化學適配體傳感器測定HER2的方法，該方法包括以下步驟：

1)將金電極表面活化處理后，修飾HER2特異性多肽，再采用巰基己醇封閉；

2)在所述金電極表面滴加HER2標準溶液，使HER2與HER2特異性多肽特異性結合，再將HER2適配體修飾在HER2上，形成夾心結構；再利用HER2適配體包含的小段DNA觸發(fā)兩條互補的單鏈DNA在所述金電極表面進行自組裝形成雙鏈DNA；再在所述金電極表面滴加Na₂MoO₄溶液進行反應，烘干，對金電極通過方波伏安法進行測試，得到峰電流值；