[發明專利]硼酸-納米粒子體系對RNA的特異性識別及檢測方法

在審

• 申請號: 201810125096.2
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN110117642A
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 彭偉;錢思宇
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C12Q1/6825
• 分類號: C12Q1/6825;C12Q1/682
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

本發明提供了硼酸?納米粒子體系對RNA的特異性識別及檢測方法，屬于核酸檢測技術領域。將含有巰基的苯硼酸分子通過硫醇自組裝方式修飾在金納米和銀納米粒子表面，形成PBA?NPs體系。PBA?NPs體系能夠有效的與RNA進行結合，進行信號標記及放大。PBA?NPs的最大優勢在于能夠選擇性區分具有相同堿基序列的RNA和DNA，并用能夠與多種核酸檢測技術聯用，實現對特定序列RNA的專一性檢測。

技術領域

本發明屬于核酸檢測技術領域，利用硼酸分子修飾的納米粒子(PBA-NPs)對RNA進行識別和信號放大，可以用于多個檢測平臺，如表面等離子體共振(Surface plasmonresonance,SPR)檢測、熒光檢測、色譜檢測、表面增強拉曼檢測(Surface-enhance RamanScattering,SERS)檢測、電化學檢測等。

背景技術

苯硼酸(Phenylboronic acid,PBA)能夠與順式二醇類物質進行可逆結合。通過改變PH，可以實現硼酸與二醇類物質的可逆性結合與分離。糖類及其衍生物(如糖蛋白、核糖核酸等)在人體的生理活動中起著重要的作用。糖類由于其多羥基特性，部分符合順式鄰位二醇類物質的糖類及其衍生物能夠和硼酸進行特異性結合，單羥基結構的糖類與硼酸結合能力很弱。

RNA的基本結構單元為核糖核苷酸，主要由核糖、含氮堿基和磷酸基團組成。核糖含有雙羥基結構，因此硼酸可以與RNA序列進行特異性結合。

而DNA結構單元為脫氧核糖核苷酸，主要由脫氧核糖、含氮堿基和磷酸基團組成。脫氧核糖只含有單羥基結構，因此硼酸結合DNA能力弱。

由于核酸濃度比較低、分子量小，并且本身不具有信號放大功能，通常不能被SPR傳感技術、SERS增強技術、電化學傳感、熒光等技術直接進行檢測。

金納米粒子和銀納米粒子等納米粒子(Nanoparticles，NPs)具有化學性質穩定且生物相容性好等特點，被廣泛應用于基因測試。通過表面自組裝技術，可以實現核酸或其他分子在納米粒子表面的修飾。

在檢測特定序列RNA中，通常在納米粒子表面修飾能夠和待測RNA進行互補配對的堿基序列。然而這種方法過程繁瑣，并且不能夠對具有相同堿基序列的RNA和DNA進行區分。

PBA-NPs體系能夠有效的與RNA進行結合，進行信號標記及放大。PBA-AuNPs的優勢在于能夠選擇性區分具有相同堿基序列的RNA和DNA，測試不同堿基序列時無需改變PBA-NPs體系，并且在RNA識別和檢測過程中具有很強的通用性。

發明內容

本發明提供了一種新型的RNA序列識別及增強檢測技術。在特異性識別RNA序列的同時，能夠對相同序列的RNA和DNA進行選擇性區分。

本發明的技術方案：

硼酸-納米粒子體系對RNA的特異性識別及檢測方法，步驟如下：

將含有巰基的苯硼酸分子通過硫醇自組裝方式修飾在金納米或銀納米粒子表面，形成PBA-NPs體系。PBA-NPs能夠快速、高效的對相同堿基序列的RNA和DNA進行特異性區分及信號放大，從而在一定程度上排除DNA對RNA檢測的干擾。

首先，通過識別DNA去除掉不能夠進行堿基互補配對的RNA或DNA序列。然而，當DNA具有與待測RNA相同的堿基序列時，待測RNA和DNA都能夠與識別DNA進行堿基互補配對。進一步，通過PBA-NPs體系對具有相同堿基序列的RNA和DNA進行選擇性區分。由于識別DNA能夠對特定序列的RNA進行專一性結合。因此，PBA-NPs體系能夠應用于識別不同序列的單鏈RNA，并且能夠選擇性區分相同堿基序列的單鏈RNA和單鏈DNA。

本發明的有益效果：

PBA-NPs體系能夠應用于多種核酸檢測平臺，對具有相同堿基序列的單鏈RNA和DNA進行選擇性區分。