[發明專利]一種智能生物探針的致病微生物精準檢測及殺滅方法

在審

• 申請號: 202010119981.7
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111235216A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 王雪梅;國增超;曾嘉瑜;姜暉
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C12Q1/10
• 分類號: C12Q1/10;C12Q1/02;A61L2/08;C12R1/19
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種智能生物探針的致病微生物精準檢測及殺滅方法，具體是將一定濃度的金屬離子前驅體溶液與某一特定結構的核酸或靶蛋白溶液依次添加到致病微生物細胞懸液中，經過一段時間的共同孵育，原位自組裝生物合成相關致病菌或病毒的可編程智能生物探針。該探針可通過原位生物自組裝合成對致病微生物精準靶向標記與即時快速檢測的熒光或磁性納米探針，能夠實現跨尺度多模態的實時動態高靈敏與高特異性的快速準確示蹤和精準殺滅。該方法生物安全性好，且簡便易行、靈敏度高、特異性強、檢測快速直觀、普適性強，為高致病性微生物導致的相關疾病的早期診斷預警監測提供了堅實的技術支撐。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，尤其涉及基于原位自組裝可編程核酸等智能生物探針的致病微生物即時快速精準檢測方法。

背景技術

致病微生物一直是嚴重威脅人類健康的“隱形殺手”。可靠而有效快速的致病微生物診斷方法是防控多種疾病(特別是各種冠狀病毒所致流行病)的重要工具，也是保證國家和國際生物安全的重要手段。目前常用的針對致病微生物的檢測技術包括活細胞計數法、分子生物學方法、酶聯免疫學方法等。上述方法操作復雜，所需免疫試劑昂貴且通常毒性較大，并且經常出現檢測結果假陽性或靈敏度不高等問題。生物芯片是近年來發展的熱門技術，其理論基礎為核酸雜交理論，往往以陣列的形式出現，優點是實現多通道測量，但同樣存在測量結果假陽性的不足。

隨著生物醫學研究的不斷深入，可視化的生物成像技術在生命科學和醫學領域扮演者越來越重要的角色。相比于其他生物成像技術而言，熒光成像技術具有價格低廉、成像快速等特點。由于納米材料獨特的光、電、磁等理化性質，使得納米技術近年來在致病微生物檢測方面得到了人們的廣泛關注。金屬納米探針(如金、銀等)，其尺寸通常小于2nm，表現出強的可見-近紅外熒光。金屬納米探針的合成通常需要大分子物質如蛋白質、核酸等作為模板穩定金屬納米探針的結構，這對生物成像至關重要。

DNA等核酸作為遺傳密碼的載體，因其精確的堿基互補配對，可作為很好的自組裝材料。利用范德華力，共價鍵，靜電作用力，電荷轉移作用等分子之間的作用力能夠完成核酸與不同納米材料的體外自組裝。然而，這些合成方式的條件都較為苛刻，比如需要保持高溫、較窄的酸堿范圍、復雜的編程等。本發明在常溫、寬酸堿范圍的條件下，依托致病微生物原位自組裝合成熒光或磁性納米探針，直接進行致病微生物的標記檢測，建立了一種基于致病菌或病毒特異微環境的原位自組裝可編程核酸等生物分子的智能納米探針的致病微生物即時快速檢測與精準殺滅方法，具有廣闊的應用前景。

發明內容

技術問題：針對目前現有檢測技術存在的缺陷，本發明提供了一種智能生物探針的致病微生物精準檢測及殺滅方法，是一種致病菌或病毒特異微環境的原位自組裝可編程核酸等生物分子的智能納米探針，并基于此建立了致病微生物即時快速檢測與精準殺滅方法。利用在靶向致病微生物體內原位自組裝合成具有穩定熒光或磁性等特性的智能生物探針，以便實現對致病微生物實時快速檢測與精準殺滅方法，具有高靈敏與高特異性及簡便易行等特點。

技術方案：本發明的一種智能生物探針的致病微生物精準檢測方法是一種基于致病菌或病毒特異微環境的原位自組裝可編程核酸的生物分子的智能納米探針的致病微生物即時快速檢測與精準殺滅方法，具體如下：

步驟一、將生物相容性優良的金屬前驅體溶液與無菌水相混合，得到相關金屬前驅體溶液；

步驟二、用步驟一中所述相關金屬前驅體溶液懸浮致病微生物細胞，然后加入用無菌水溶解的核酸片段或靶蛋白溶液的生物活性物質，充分混合形成混合液A；

步驟三、將步驟二中獲得的混合液A置于恒溫搖床繼續培養得到混合液B；

步驟四、取步驟三處理后的混合液B滴于載玻片上進行制片；

步驟五、利用激光共聚焦熒光顯微鏡激發，進行熒光成像。

其中，