[發明專利]一種可信號特異放大的二氧化錳/核酸探針復合納米探針及其制備方法、應用

在審

• 申請號: 201910655848.0
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110904224A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 田華雨;燕楠;徐彩娜;林琳;陳學思
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C12Q1/6886
• 分類號: C12Q1/6886;C12Q1/682;A61K49/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉偉

本發明提供了一種二氧化錳/核酸探針復合納米材料，包括二氧化錳、陽離子聚合物和核酸探針；所述核酸探針由雙鏈DNA分子和單鏈DNA分子組成。本發明提供的二氧化錳/核酸探針復合納米探針可以實現腫瘤細胞特異地信號放大，首先，該復合納米探針可以在腫瘤細胞中高表達的microRNA觸發下打開雙鏈核酸產生熒光信號；其次，在腫瘤細胞中特異地快速釋放單鏈核酸，實現腫瘤細胞熒光信號特異的放大。該復合納米探針可以實現腫瘤細胞信號放大，這種信號特異放大策略，借助于納米顆粒的優勢，增強了核酸檢測的特異性。而且制備簡單，條件溫和，可有效降低在正常細胞中的檢測信號，具有普適性和良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于腫瘤活細胞檢測技術領域，涉及一種二氧化錳/核酸探針復合納米材料及其制備方法、應用，尤其涉及一種可信號特異放大的二氧化錳/核酸探針復合納米探針及其制備方法、成像及信號特異放大材料、應用。

背景技術

microRNA是一類由內源基因編碼的長度約為22個核苷酸的非編碼單鏈RNA分子，其種類和數量與腫瘤的發生和發展密切相關，因此microRNA常用作腫瘤檢測的標志物。然而，腫瘤部位的microRNA濃度較低，因此，常采用放大策略實現檢測。

常用的檢測microRNA的放大策略分為兩種：microRNA分子的放大，即擴增；檢測信號的放大。microRNA分子的擴增技術包括實時熒光聚合酶鏈式反應(參見Nat.Biotechnol.2008,26,462-469.)和一系列DNA等溫擴增技術(參見Nature,1991,350,91-92；Proc.Natl.Acad.Sci.,1992,89,392-396；Nat.Genet.,1998,19,225-232；Chem.Sci.,2017,8,3668-3675；Chem.Sci.,2015,6,6777-6782)等。然而，這些核酸擴增技術常需要酶的參與，對酶的活性要求較高，檢測條件較為苛刻、需要保證酶的活性。而microRNA無酶信號放大技術則基于toehold介導鏈置換反應，按照反應機理，可以分為雜化鏈式反應(HCR)、催化發夾組裝(CHA)、熵驅動催化(EDC)。其中，基于熵驅動催化反應的無酶信號放大技術設計簡單且檢測耗時短。

目前，大多數的納米探針(參見Science,2007,318,1121-1125；Angew.Chem.2016,128,3125-3128)，在腫瘤部位放大的同時，在正常細胞中也會發生信號放大，大大降低了檢測的特異性。而通過引入復雜的探針序列來增強核酸探針的特異性，會在前期設計、篩選序列過程中消耗大量的時間和人力，也阻礙核酸探針進入下一步臨床應用。

因此，如何能夠得到一種簡單、特異的信號放大探針，克服現有的納米探針存在的精確性和復雜的問題，為腫瘤的精準檢測提供可能，已成領域內諸多前沿學者在腫瘤檢測技術領域的進行探索的焦點之一。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種二氧化錳/核酸探針復合納米材料及其制備方法、應用，特別是一種可信號特異放大的二氧化錳/核酸探針復合納米探針，本發明提供的二氧化錳/核酸探針復合納米探針具有腫瘤微環境響應性，產生熒光信號，而且還能實現在腫瘤細胞中進行信號放大，在正常細胞中信號不放大，大大簡化了特異性信號放大探針的序列設計，也可以同時滿足特異性的要求。

本發明提供了一種二氧化錳/核酸探針復合納米材料，包括二氧化錳、陽離子聚合物和核酸探針；

所述核酸探針由雙鏈DNA分子和單鏈DNA分子組成。

優選的，所述復合納米材料為復合納米探針；

所述單鏈DNA復合在所述二氧化錳上；

所述雙鏈DNA與所述陽離子聚合物相復合；

所述陽離子聚合物復合在所述二氧化錳上。

優選的，所述陽離子聚合物包括聚乙烯亞胺、咪唑改性聚乙烯亞胺、聚賴氨酸和咪唑改性聚賴氨酸中的一種或多種；