[發明專利]一種倏逝波核酸適配體傳感器及應用其進行小分子檢測的方法

有效

• 申請號: 201910509959.0
• 申請日: 2019-06-13
• 公開（公告）號: CN112083159B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 婁新徽;陸張偉
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: G01N33/533
• 分類號: G01N33/533
• 代理公司: 北京展翅星辰知識產權代理有限公司 11693
• 代理人: 王文生

本發明涉及一種倏逝波核酸適配體傳感器及應用其進行小分子檢測的方法,屬于分析化學技術領域。本發明將具有高效靶標萃取能力的萃取劑和靶標特異的核酸適配體共同組裝在光纖傳感界面上，實現靶標富集、純化和特異性檢測的同步進行，檢測的靈敏度和特異性都極高。基于小分子靶標和與核酸適配體互補短鏈DNA與偶聯在光纖表面的核酸適配體競爭性結合，實現對小分子靶標的定量檢測。本發明方法檢出限比傳統EWA檢測方法低很多倍,具有優越的特異性。檢測非常迅速，可以快速實現傳感器的再生。本發明的傳感器和檢測方法具有實際應用價值和普適性，利用其它萃取試劑，可以推廣應用于金屬離子、蛋白質等其它類型靶標的檢測。

技術領域

本發明涉及一種倏逝波核酸適配體傳感器及應用其進行小分子檢測的方法，特別涉及一種具有靶標自富集和純化能力的倏逝波核酸適配體傳感器(SEP-AS/EWA)，并利用該傳感器實現對多種不同水溶性小分子靶標高靈敏和高特異性的檢測，屬于分析化學技術領域。

背景技術

有機小分子是環境和食品污染物中的一大類，具有種類及其多樣、水溶性差異大、特異性抗體少等特點，因而在分析測試中主要采用基于大型儀器的方法，比如氣相色譜法、高效液相色譜法(HPLC)、氣相質譜聯用法、液相質譜聯用法等。這些方法設備昂貴，對工作環境和設備維護要求高，不適合現場檢測。近些年來，為了滿足現場檢測的需要，各種生物傳感器發展迅速。特別是基于核酸適配體的生物傳感器由于其具有價格低和重現性好等優點，備受關注。

核酸適配體是通過SELEX技術(Systematic Evolution of Ligands byExponential Enrichment,即系統指數富集的適配體系統進化技術)獲得的單鏈或雙鏈的DNA或RNA(Nature,1990,346,818-822；Nature,1992,355,564-566)。核酸適配體能夠特異性識別包括蛋白質、小分子、細胞和組織在內的多種多樣的靶分子，其化學穩定性高，易于合成和修飾，成本低，在生物傳感領域具有廣泛的應用前景。由于小分子的高特異性抗體不易獲得，用于小分子檢測的核酸適配體生物傳感器尤其具有吸引力。但是小分子的核酸適配體的親和力普遍比抗體的低很多，通常需要進行基于酶或者納米材料的信號放大來提高檢測的靈敏度，但檢測的靈敏度常常還是不能達到實際需要的水平。

萃取技術是基于儀器的分析方法中常用的樣品制備方法，用來去除基質和富集靶標，從而實現對靶標的定量或者定性檢測。固相微萃取技術(SPME)是近些年來快速發展的一類新型的萃取技術。其利用固定在固相上的各種富集材料來富集和純化各種類型的靶標(Trac-Trends in Analytical Chemistry 2018,108,154-166.Trac-Trends inAnalytical Chemistry 2019.110,66-80.)。

以三種代表性環境小分子污染物為例來展示，分別是屬于高憎水性小分子鄰苯二甲酸酯類物質(Phthalate Esters或Phthalic Acid Esters,PAEs)中最常見的鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)、憎水性小分子抗生素磺胺地索辛(SDM)、親水性抗生素卡那霉素(Kana)。近些年來針對上述三種靶標報道了不少核酸適配體傳感器，包括電化學和光學傳感器，但是均存在靈敏度不高或者特異性有限的問題，尚未能用于實際應用。

發明內容

在本發明中，我們首次將SPME與核酸適配體傳感器相結合，以倏逝波傳感器為例，實現對小分子靶標的超靈敏和高特異性檢測。

本發明中以三種代表性環境小分子污染物為例來展示本發明方法的普適性，分別是屬于高憎水性小分子鄰苯二甲酸酯類物質(Phthalate Esters或Phthalic AcidEsters,PAEs)中最常見的鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)、憎水性小分子抗生素磺胺地索辛(SDM)、親水性抗生素卡那霉素(Kana)。