[發明專利]Poly A介導的可調控納米金探針及其制備與應用

有效

• 申請號: 201810117645.1
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108359715B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 宓現強;王璐;張歡;樊春海;王麗華;左小磊
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院;中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: C12Q1/6834
• 分類號: C12Q1/6834;B82Y5/00;B82Y15/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 李艷;許亦琳

本發明涉及生物技術領域，具體涉及一種納米金探針，包括納米金顆粒以及連接在所述納米金顆粒上的雙鏈探針、所述雙鏈探針包括第一條鏈和第二條鏈，所述第一條鏈包括5’?3’依次排列的第一區段和第二區段；所述第一區段和所述第二條鏈互補；所述第二區段作為粘性末端，用于識別靶序列；所述第二條鏈由熒光基團修飾。本發明提供的納米金探針通過調整第二區段的核苷酸數目，實現了調控識別序列和靶序列的雜交效率，進而調控納米金探針對靶序列的識別能力。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體涉及一種Poly A介導的可調控納米金探針及其制備與應用。

背景技術

DNA/RNA的檢測在生物醫學研究和臨床診斷有廣闊應用空間。DNA檢測在疾病的分子診斷、基因治療、生物醫學研究、生物戰劑快速檢測和法醫學應用等方面都具有極其重要的意義。RNA在生物過程中扮演重要角色，影響細胞，組織和個體的發育，疾病過程導致特異性RNA在體液中升高。例如腫瘤特異性的mRNA/miRNA可用于癌癥的診斷和分型而受到廣泛關注。

傳統的核苷酸檢測方法分為兩類，一類是基于探針雜交技術的檢測方法，包括Northernblotting、微陣列芯片和微球技術、原位雜交技術等；另一類是基于擴增反應的檢測方法，包括滾環擴增法、定量PCR等。這些傳統方法往往存在著靈敏度低，特異性低或者對樣品、實驗儀器要求高等缺點。

相比傳統方法，生物傳感器擁有高效、快速、靈敏等特性。納米金(AuNPs)由于其優良的生物相容性納和獨特的光學性質在生物傳感器中得以廣泛應用。納米金能使幾乎所有熒光淬滅在它表面。納米金有很高的比表面積，可以組裝大量生物分子，如DNA，蛋白質和抗體并應用于藥物傳遞、生物檢測和生物醫學研究領域。隨著DNA化學合成技術的發展，DNA成為一種簡單易得的生物材料。單鏈DNA可以用作互補序列的探針、金屬離子、小分子和蛋白質適配體。

DNA組裝在納米金表面的傳統方法通常是用-SH修飾的DNA與納米金表面利用Au-S鍵吸附。然而，該方法存在弊端：-SH修飾的DNA成本高，單鏈DNA在納米金表面容易發生非特異性吸附，巰基吸附在納米金表面使得探針空間位阻大。這些原因都導致雜交效率低，從而使分子識別能力降低。

大多數DNA/RNA生物傳感器都是基于互補堿基序列的堿基配對。常見的有三種檢測策略：第一種策略使用反義寡核苷酸修飾AuNPs檢測目標序列。目標序列與反義寡核苷酸互補，雜交引起納米金聚集。第二種策略利用單鏈核苷酸對金納米金表面有很強的親和力，而雙鏈核苷酸不具有吸附作用。通過添加目標序列和與反義寡核苷酸雜交，DNA對納米金吸附能力降低引起和金納米粒子穩定性降低。第三種策略用兩端帶有熒光分子和淬滅劑的發夾結構，加入目標序列打開靶序列，熒光強度增加。然而，盡管它們各自具有效率、靈敏度和便利性，但沒有一種方法具有可調控的靈敏度和信號。提高探針的動力學和熱力學性能對提高識別能力具有重要意義。目前，大多數可用的方法是基于經驗參數優化。因此，很有必要開發一種用于DNA/RNA檢測的可調控的納米金探針技術。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種Poly A介導的可調控納米金探針及其制備與應用。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明的第一方面提供了一種納米金探針，包括納米金顆粒以及連接在所述納米金顆粒上的雙鏈探針、所述雙鏈探針包括第一條鏈和第二條鏈，所述第一條鏈包括5’-3’依次排列的第一區段和第二區段；所述第一區段和所述第二條鏈互補；所述第二區段作為粘性末端，用于識別靶序列；所述第二條鏈由熒光基團修飾。

本發明提供的納米金探針的中的第一條鏈也稱為識別序列，識別序列的長度減去第一區段的長度為第二區段的長度，第一區段的長度等于第二條鏈的長度，因此，可以通過調整第二條鏈的長度來調整第二區段的長度，從而可以調控識別序列和靶序列的雜交效率，進而調控納米金探針對靶序列的識別能力。