[發明專利]一種基于g-C3N4與CdTe/CdS量子點相互作用的雙標記核酸檢測方法

有效

• 申請號: 201710409531.X
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107287291B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 朱德斌;曹玉娟;劉思婷;馬文革
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: C12Q1/6818
• 分類號: C12Q1/6818
• 代理公司: 佛山幫專知識產權代理事務所(普通合伙) 44387
• 代理人: 顏春艷

本發明提出了一種基于g?C3N4與CdTe/CdS量子點(CdTe/CdS QDs)相互作用的雙標記核酸檢測方法，采用具納米片結構的g?C3N4(CNNs)與CdTe/CdS QDs作為能量共振轉移體系，利用熒光能量共振轉移(FRET)作用，提供一種信號增強?猝滅型雙信號輸出的對特定核酸序列進行定性及定量檢測的方法，可以快速簡便地檢測某一特定的核酸序列，且線性范圍廣。本發明避免了僅利用PCR技術進行核酸檢測的方法中存在的定量不準確問題；選用尺寸可控的半導體量子點CdTe/CdS QDs作為熒光基團修飾不同DNA探針，可以實現多靶標檢測；利用類石墨烯氮化碳納米片CNNs與DNA?CdTe/CdS QDs相互作用后雙信號輸出，克服了不同熒光檢測儀器和不同批次材料性能差異的限制，減少誤差，提高了檢測定量的準確性和檢測方法的重現性。

技術領域

本發明屬于生物化學檢測領域與現代光學傳感技術領域，特別涉及一種基于類石墨烯的單層碳氮化合物(g-C3N4)與CdTe/CdS量子點(CdTe/CdS QDs)探針相互作用的基因快速檢測方法，適用于各類生物核酸分子的檢測。

背景技術

核酸是生命體重要的遺傳物質，針對特定的核酸序列進行準確、靈敏的檢測對于遺傳疾病、病原性疾病的早期診斷以及對食物、環境樣品中病原菌檢測都具有十分重要的意義。常見的核酸檢測技術有核酸擴增法、基因測序、基因芯片、變性高效液相色譜技術和變性梯度凝膠電泳技術等，這些技術在實際應用中可能存在著假性結果、定量不準確、操作復雜、耗費時長、價格昂貴等問題，滿足不了更高要求的檢測。近年來，利用納米材料制備的生物傳感器對核酸進行檢測的方法是核酸檢測領域的研究熱點。熒光標記的核酸探針設計靈活，針對不同用途可設計出熒光信號強的探針，利用核酸雜交反應運用至實際檢測中，操作簡便，實用性強，能有效改進現用核酸檢測技術的部分不足。

基于熒光能量共振轉移(FRET)的分析方法采用的儀器簡單，具有靈敏度高、所需樣品量少、分析速度快的優點，目前已成為一種有效的痕量分析技術。FRET對熒光的供-受體對之間距離具有敏感性，利用單、雙鏈DNA與納米材料之間因不同親和性產生的距離不同，從而控制熒光的供體和受體距離產生FRET現象，能對特定的核酸序列進行檢測。因此，基于這種原理的分析方法已被廣泛地用在對生物核酸分子結構、性質以及定量分析等方面的研究，是基因工程中的一種新手段。

除了對距離有要求外，FRET還對供-受體對的吸收波長和發射波長有關，熒光供體的發射光譜需在受體的吸收光譜范圍內，供體的能量才能轉移至受體。目前，基于FRET的核酸分析方法通常在單鏈DNA上標記上熒光探針作為供體，利用熒光受體對單鏈DNA有吸附作用，當供-受體對距離足夠小時發生熒光能量共振轉移，使DNA熒光標記探針的熒光猝滅，從而對特定核酸序列進行定性和定量分析。現存熒光共振能量轉移方法中有采用有機染料作為能量的供-受體對的，但有機染料普遍存在需要特定波長去激發、激發光譜較窄、發射光譜較寬且分布不對稱和光學穩定性差的特點；有采用以氧化石墨烯(rGO)等片層材料材料作為受體、DNA熒光探針作為供體的，這種方法往往只有單信號輸出，且供-受體設計缺陷會導致吸收和發射光譜的重疊率低，容易造成熒光共振轉移效率低，導致傳感體系靈敏度不高的情況出現。構建一種基于FRET的穩定、高效、準確的核酸檢測方法是研究發展的趨勢。

發明內容

本發明提出一種基于g-C3N4與CdTe/CdS QDs相互作用的雙標記核酸檢測方法，利用熒光能量共振轉移(FRET)作用，提供一種“ON-OFF”型雙信號輸出的對特定核酸序列進行定性及定量檢測的方法，可以快速簡便地檢測某一特定的核酸序列，且響應靈敏度高、重現性好。

本發明的技術方案是這樣實現的：