[發(fā)明專利]脫氧核糖核酸納米傳感器及其用于致病實(shí)體的檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910762604.2
• 申請(qǐng)日: 2019-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110501486A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚小虎;王興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安拾憶信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N33/53
• 分類號(hào): G01N33/53;G01N33/569;G01N21/64
• 代理公司: 11390 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 胡劍輝<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明屬于生物傳感器和病毒抑制劑領(lǐng)域。尤其涉及一種脫氧核糖核酸納米結(jié)構(gòu)傳感器及其用于致病實(shí)體的檢測(cè)方法。包括以下步驟，識(shí)別和分析致病實(shí)體表面配體的模式；針對(duì)致病實(shí)體表面配體圖案，設(shè)計(jì)DNA納米結(jié)構(gòu)；合成或選擇針對(duì)致病結(jié)構(gòu)域的粘合劑，以實(shí)現(xiàn)致病實(shí)體表面配體的高效匹配；將粘合劑結(jié)合到DNA納米結(jié)構(gòu)上，形成多價(jià)DNA納米結(jié)構(gòu)粘合劑復(fù)合物；將多價(jià)DNA納米結(jié)構(gòu)粘合劑復(fù)合物結(jié)合到致病實(shí)體表面配體上，以檢測(cè)或/和抑制疾病。可直接用于檢測(cè)致病實(shí)體DEC,檢測(cè)靈敏度及效率更高，耗時(shí)更短，對(duì)醫(yī)療設(shè)備的要求更低，價(jià)格更加低廉；對(duì)致病實(shí)體的檢測(cè)適應(yīng)性更廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物傳感器和病毒抑制劑領(lǐng)域。尤其涉及一種脫氧核糖 核酸納米結(jié)構(gòu)傳感器及其用于致病實(shí)體的檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

在當(dāng)今世界，新病原體的大量出現(xiàn)需要一個(gè)更智能的相關(guān)疾病診斷 方法，這給臨床醫(yī)師和醫(yī)生在臨床方法上帶來(lái)了許多挑戰(zhàn)。根據(jù)世界衛(wèi) 生組織的研究，2015年全世界大約有5640萬(wàn)人死亡，其中超過(guò)一半的死 亡是由前10大原因造成的。這些原因包括缺血性心臟病和中風(fēng)、慢性阻 塞性肺病、肺癌、糖尿病、癡呆、下呼吸道感染、腹瀉、肺結(jié)核和道路 損傷。然而死亡的主要原因，主要基于各種不同的因素，如地理區(qū)域、 年齡、經(jīng)濟(jì)和性別。具體來(lái)說(shuō)，在非洲地區(qū)，傳染病、產(chǎn)婦、新生兒和 營(yíng)養(yǎng)不良仍然是主要的死亡原因，這些原因在2015年占死亡人數(shù)的56％。

此外，傳染病仍然是五歲以下兒童死亡的主要原因。全球主要傳染 病包括結(jié)核病、艾滋病等性病、腹瀉病、百日咳、白喉、麻疹、破傷風(fēng)、 腦膜炎、腦炎、肝炎、瘧疾、登革熱和黃熱病等兒童叢集性疾病。就疾 病相關(guān)死亡率而言，非洲和東南亞地區(qū)是受影響最嚴(yán)重的地區(qū)。因此， 有必要在傳染病的防治中爭(zhēng)取新的作用機(jī)制，以處理抗微生物耐藥性、 預(yù)防性疫苗的使用、更有效的分子結(jié)構(gòu)或更有效的藥物預(yù)防方案，以提 高治療率。除治療外，及時(shí)準(zhǔn)確的早期診斷對(duì)于確定最有效的治療方案 至關(guān)重要。

例如，在主要影響熱帶全球南部的病毒感染情況下，通過(guò)幾種金標(biāo) 準(zhǔn)診斷方法，例如酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)、橫向流免疫分析(LFIA) 和逆轉(zhuǎn)錄酶聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)或其衍生方法，來(lái)進(jìn)行最終診斷。 這些方法包括分離和測(cè)試病毒、檢測(cè)患者血液中的病毒抗體或檢測(cè)特定 于病毒的分子信號(hào)。然而在病毒和細(xì)菌診斷和治療程序的金標(biāo)準(zhǔn)方法中 有幾個(gè)主要的局限性。在病毒檢測(cè)中，金標(biāo)準(zhǔn)診斷方法采用病毒分離、 抗原或抗體捕獲免疫分析和分子診斷試驗(yàn)。這些通常是耗時(shí)和昂貴的。 其中PCR和ELISA等大多數(shù)手段需要復(fù)雜的專業(yè)臨床實(shí)驗(yàn)室設(shè)置和技術(shù) 人員的熟練使用技能，因此不適用于邊遠(yuǎn)地區(qū)等資源不足的地區(qū)，以及 采樣現(xiàn)場(chǎng)或附近即刻需要進(jìn)行分析的情況。另一方面，新的LFIA具有特 異性不足的缺點(diǎn)，在所需樣本體積較小的時(shí)候的敏感性不夠。另外，一 些金標(biāo)準(zhǔn)的診斷方法(如酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn))在患者感染疾病后只能在 特定的晚期檢測(cè)窗口才能實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，在疾病早期不能作為可靠的診斷工 具，因此不適用于疾病的早期檢測(cè)，進(jìn)而導(dǎo)致患者錯(cuò)過(guò)重要的早期治療 窗口。

針對(duì)病毒的傳統(tǒng)治療方法是這樣的，病毒感染的預(yù)防或治療通常依 賴于中和抗體(NABs)對(duì)抗病毒表面的靶表位，其中生產(chǎn)NABs的過(guò)程 可由入侵宿主的疫苗或活性病毒觸發(fā)。然而，NABS可能誘導(dǎo)抗體依賴 性感染的增強(qiáng)，或可能由于遺傳漂變(如流感中的抗原漂變)而無(wú)法預(yù) 防新的流行病。與病毒檢測(cè)一樣，細(xì)菌診斷的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試也依賴于 耗時(shí)和昂貴的過(guò)程，這些過(guò)程需要復(fù)雜的臨床實(shí)驗(yàn)室設(shè)置和專業(yè)技術(shù)。 因此這些方法也不適用于邊遠(yuǎn)地區(qū)等資源不足的地區(qū)，以及采樣現(xiàn)場(chǎng)或 附近即刻進(jìn)行分析的環(huán)境。

一般來(lái)說(shuō)，細(xì)菌感染可以在診斷后用處方抗生素治療。但是與病毒 一樣，細(xì)菌也具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，抗生素的過(guò)度使用會(huì)使許多細(xì)菌對(duì)抗 生素產(chǎn)生耐藥性。這可能會(huì)造成非常嚴(yán)重的問(wèn)題，尤其是在醫(yī)院環(huán)境中， 超級(jí)細(xì)菌，即耐藥細(xì)菌感染，會(huì)導(dǎo)致難以或不可能治療的感染。