[發明專利]一種近紅外熒光生物傳感器的構建方法和檢測方法

有效

• 申請號: 202010059675.9
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111175266B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 任磊;王佳威;李丹陽
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

一種近紅外熒光生物傳感器的構建方法和檢測方法，涉及分析化學和納米材料技術領域。首先合成稀土摻雜的UCNPs，將與靶標分子有特異性親和的DNA1修飾在UCNPs上，采用與DNA1序列部分互補的核酸DNA2連接上熒光猝滅基團；通過堿基互補配對原則，使UCNPs與熒光猝滅基團之間的距離拉近，從而發生熒光能量共振轉移誘導UCNPs發生熒光猝滅；加入檢測樣品后，檢測樣品中靶標分子優先與DNA1結合導致雙鏈解離，使UCNPs與熒光猝滅基團距離增加，從而發生熒光恢復；通過檢測UCNPs在980nm近紅外光激發下的發光強度的變化，對照相應熒光強度標準線性圖，定量檢測樣品中靶標分子的含量。

技術領域

本發明涉及分析化學和納米材料技術領域，尤其是涉及基于上轉換納米顆粒(UCNPs)與熒光猝滅基團的一種近紅外熒光生物傳感器的構建方法和檢測方法。

背景技術

生物傳感器是一種以生物活性物質(如細胞、抗體、抗原、核酸、蛋白質等)作為敏感基元，來進行目標分析物靈敏選擇性檢測的分析裝置。作為一種交叉融合的新興技術，生物傳感器具有靈敏度高、易于微型化集成化、分析速度快等優點，因而近年來在分析化學領域得到了飛速的發展，并成為廣大科研工作者們的熱點問題。

與傳統的分析方法相比，生物傳感器作為一種基于學科交叉發展起來的新型分析技術，具有快速、準確、靈敏、簡單等眾多特點，因而在抗生素與蛋白質腫瘤標志物的檢測方面具有十分重要的發展前景。同時，隨著精準醫療、基因測試、法醫鑒定、環境檢測等研究領域的發展，實現對生物分子的快速、靈敏、簡單的痕量分析檢測也越來越重要，由此對生物傳感分析方法的構建提出了更高的要求，從而促使科研工作者們致力于提高生物傳感器的靈敏度，以實現對低豐度目標分析物的準確檢測。

UCNPs是一種能吸收低能量的近紅外光而發射高能量的可見光光子的新型發光材料，其具有熒光發射峰窄、熒光壽命長，化學和光穩定性高等優點(Qiu P，Zhou N，Chen H，Zhang C，Gao G，Cui D.Nanoscale，2013，5(23):11512－11525；Chen H，Fang A，Zhang Y，Yao S.Talanta，2017，174:148－155)，相對于傳統的熒光染料不存在光漂白、光降解，以及在生物體中自身背景熒光等問題，在生物成像及檢測領域有著廣泛的應用(Zhou J,Liu Z,Li F.Upconversion nanophosphors for small-animal imaging[J].Chemical SocietyReviews,2012,41(3):1323-1349；Xu S,Xu S,Zhu Y,et al.A novel upconversion,fluorescence resonance energy transfer biosensor(FRET)for sensitive detectionof lead ions in human serum[J].Nanoscale,2014,6(21):12573-12579；Ye W W,TsangM K,Liu X,et al.Upconversion Luminescence Resonance Energy Transfer(LRET)-Based Biosensor for Rapid and Ultrasensitive Detection of Avian InfluenzaVirus H7 Subtype[J].Small,2014,10(12):2390-2397)。UCNPs通過不同的離子參雜可以改變其發射光的波長(Deng R,Qin F,Chen R,et al.Temporal full-colour tuningthrough non-steady-state upconversion[J].Nature nanotechnology,2015,10(3):237-242)，通過選擇對應波長范圍的猝滅基團，可實現熒光能量共振轉移誘導UCNPs產生熒光猝滅。

發明內容

本發明的目的在于提供基于上轉換納米顆粒(UCNPs)與熒光猝滅基團的一種近紅外熒光生物傳感器的構建方法。