[發明專利]一種雙信號無酶的信號放大RNA納米生物傳感器、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201810418796.0
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108445067B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 李永新;湯浩然;朱佳慧
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: C12Q1/682
• 分類號: C12Q1/682;C12Q1/6825;G01N27/327
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 任晨晨

本發明提供了一種雙信號無酶的信號放大RNA納米生物傳感器、制備方法及其應用，與現有技術相比，本發明為了放大電化學響應，使用“ΔI_MB+ΔI_Fc”作為響應信號來定量測定miRNA濃度。與現有技術相比，與現有技術相比，本發明提供的電化學傳感器的靈敏度高，選擇性高，檢測限低，不需要復雜的操作步驟和樣品預處理，操作簡單，且可以很快的得到結果；儀器小、輕便、廉價，花費小；電極尺寸小，傳質速率快，檢測更靈敏。

技術領域

本發明屬于生物傳感器領域，具體涉及一種雙信號無酶的信號放大RNA納米生物傳感器、制備方法及其應用。

背景技術

RNA(Ribonucleic Acid)存在于生物細胞中以及部分病毒、類病毒中，是由核糖核苷酸分子經磷酸二酯鍵縮聚而成的長鏈分子。一個核糖核苷酸分子由磷酸，核糖和堿基構成。RNA 是基因表達的關鍵調控因子,參與調控細胞周期、細胞增殖、分化、凋亡、代謝和轉錄。

MicroRNA(miRNA)是一類包含18-25個核苷酸長的非編碼內源性RNA單鏈。雖然這些分子是非編碼的，但它們在基因表達中起著至關重要的作用。它們可以通過與mRNA的3'非翻譯區的互補結合來調節植物和動物中基因表達。

最近，證明了miRNA在癌癥中起重要作用。不規則的miRNA表達和許多疾病有關聯，例如神經障礙、腫瘤、心血管和自身免疫性疾病。miRNA在癌細胞中的表達失調、在癌癥細胞中變異的miRNA表達的獨特模式可以作為診斷指紋。因此，在多原發性和轉移性癌癥中miRNA 的表達水平被用于構建能夠通過其原發部位識別癌癥轉移的miRNA分類器。兩種最有特點的腫瘤抑制miRNA是miR-15和miR-16。B細胞慢性淋巴細胞白血病(CLL)是發達國家最常見的成人白血病，與染色體區域的丟失有關。該區域包含miR-15和miR-16，其在約70％的CLL 患者中丟失。因此，miRNA是癌癥生物標志物的良好候選物，并且可能預示診斷，預后和預測。

RNA生物標志物的研究發展迅速，涌現了大量高性能的RNA檢測方法。這些方法大多基于分子生物學技術，如定量逆轉錄聚合酶鏈反應(RT-qPCR)、微陣列和RNA測序。但這些方法通常須要一些繁瑣的樣品預處理步驟和昂貴的儀器。此外，為了避免樣本的異質性，在體液中檢測RNA生物標記物需要相對較大的樣本容量。為獲得相對穩健、準確和有效的方法，產生了幾種基于納米技術的RNA傳感方法，包括光學和電化學方法。這些方法取樣程序是比較簡單的，能進行快速的分析。其中，電化學方法已經達到了超高靈敏度和選擇性，具有多路復用分析的潛力。電化學RNA傳感器的問題仍然存在，例如室溫下RNA通常不穩定、易降解， RNA的制備和提取困難，生物環境復雜，RNA的長度各異、短RNA的檢測困難等。

納米技術的快速發展引領了新型生物傳感技術的發展。例如光學傳感器、納米孔傳感器、電化學生物傳感器等。通常，一個有效的生物傳感器主要由兩個部分組成：一個受體(它專門識別目標分析物)和識別生物分子相互作用的傳感器(信號生成和增強元素)，并將這種相互作用轉化為信號進行測量。電化學RNA傳感器大多是基于靶RNA序列與電極表面結合的互補受體(主要是DNA寡核苷酸)的雜交。用探針對RNA進行雜交，可以得到一個可測量的電化學信號。然后，對RNA的檢測主要通過伏安法、安培法和阻抗法來進行。與此同時，也使用基于芯片的納米結構微電極對RNA生物標志物進行多路復用檢測，并開發出了少量的超靈敏電化學方法。發夾DNA探針是生物標志物篩選中用途最廣泛的寡核苷酸探針之一，通常用于RNA 檢測的光學和電化學分析。

目前，RNA檢測技術步驟繁瑣、耗時，儀器昂貴，測定復雜、靈敏度低等。在體液中檢測RNA生物標記物需要相對較大的樣本容量。室溫下RNA通常不穩定、易降解，生物環境復雜，RNA的長度各異。且miRNA的長度短，檢測困難。

發明內容

本發明的目的在于提供一種雙信號無酶的信號放大RNA納米生物傳感器及其制備方法，靈敏度高，選擇性高，檢測限低，成本低。