[發明專利]一種DNA納米線放大的共敏光電檢測平臺及其制法和應用

有效

• 申請號: 202010007358.2
• 申請日: 2020-01-04
• 公開（公告）號: CN111157598B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 接貴芬;高曉姍
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/327
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

本發明公開了一種基于DNA納米線放大的光致電共敏生物傳感平臺；本發明的技術方案是利用具有光電活性的Bi₂O₃?ZnO材料及敏化劑CdS QDs形成共敏結構，結合Exo III輔助多重放大技術，通過構建DNA納米線，制備了一種方便、實用的光致電化學(PEC)傳感平臺，實現了對凝血酶的超靈敏檢測。目標凝血酶引發Exo III輔助多重放大反應，釋放大量橋梁DNA(a1)。同時，兩條單鏈DNA通過錯位雜交形成可以標記敏化劑CdS QDs的納米線。利用a1做橋梁，敏化劑CdS QDs與基底材料Bi₂O₃?ZnO構成共敏結構，實現了凝血酶的超靈敏檢測。該研究在生物分析領域中具有很好的應用潛力。

技術領域：

本發明涉及一種DNA納米線放大的共敏光電信號平臺；以及所述光電信號平臺的制備方法及其檢測凝血酶的分析應用。

背景技術：

凝血酶是一種絲氨酸內切蛋白酶，是病理過程中的關鍵酶，如白血病，動脈血栓形成和肝病。[Alzeer,J.；Vummidi,B.R.；Roth,P.J.C.；Luedtke,N.W.Angew.Chem.,Int.Ed.2009,48,9362-9365.]。脫氧核糖核酸(DNAs)由于其可設計的堿基序列、廉價、無毒和可自組裝的特性，目前是分子診斷和生物治療方面有吸引力的候選對象。[Li,J.；Green,A,A.；Yan,H.Nat.Chem.2017,9,1056-1067.]。組裝好的DNA納米結構作為信號放大器，有效地提高了生物傳感平臺的性能[Gao,X.S.；Niu,S.Y.；Ge,J.J.；Luan,Q.Y.；Jie,G.F.Biosensors and Bioelectronics.2019,147,111778.]。DNA納米線由于良好的生物相容性，制備簡單且具有多種功能而引起了大多數研究人員的興趣。[Wang,F.A.；Elbaz,J.；Orbach,R.；Magen,N.；Willner,I.J.Am.Chem.Soc.2011,133,17149-17151.]。

光致電化學(PEC)系統的檢測信號與激勵光源完全分離，具有理想的靈敏度[Zhao,W.W.；Xu,J.J.；Chen,H.Y.Chem.Rev.2014,114,7421-7441.]。PEC檢測的光電轉換效率與PEC傳感檢測的靈敏度密切相關，主要取決于傳感系統中使用的半導體光活性材料。由于電子空穴的快速復合，單一的材料會降低光電流。然而，小帶隙的光敏物質敏化劑和寬帶隙的襯底材料形成一個具有級聯邊緣能級的敏化結構，進而促進電荷分離，提高光電轉換效率和增加光電流輸出[Lee,Y.L.；Lo,Y.S.Adv.Funct.Mater.2009,19,604-609.]。

本文采用光電活性材料Bi₂O₃-ZnO及其相應敏化劑CdS QDs形成的共敏結構，結合Exo III輔助多重放大技術，通過構建納米線，制備了一種方便、實用的光電化學(PEC)平臺，用于凝血酶的超靈敏檢測。

發明內容：

本發明的目的之一是提供一種Bi₂O₃-ZnO作為光電活性材料，CdS QDs作為敏化劑的新型敏化復合材料，為檢測提供光電性能好的信號來源。

具體包括以下步驟：