[發明專利]一種基于DNA納米機器檢測谷胱甘肽的生物傳感器

有效

• 申請號: 202011229207.8
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112342272B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 王玉;孫文玉;劉素;黃加棟;王業茹;江龍;張曼茹;徐婉晴;朱志學;張清心
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C12Q1/682
• 分類號: C12Q1/682;C12Q1/6825;G01N21/64
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 牛芳

本發明提供了一種基于DNA納米機器檢測谷胱甘肽的生物傳感器，包括銀納米簇、序列如SEQ ID NO:1?3所示的DNA 1、DNA 2、DNA 3，DNA 2序列中包括二硫鍵。本發明基于目標物的特異性識別，實現trigger的釋放，引發HCR，實現熒光強度的放大，從而構建了熒光生物傳感器。該傳感器具有檢測速度快、操作簡單、價格低廉、檢測限低、特異性高等優點，可以彌補谷胱甘肽現有檢測方法的缺陷與不足，實現對其快速、準確的定量檢測。

技術領域

本發明屬于生物傳感器技術領域，涉及一種基于DNA納米機器檢測谷胱甘肽的生物傳感器。

背景技術

谷胱甘肽是一種含Y-酰胺鍵和巰基的三肽，由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸組成。谷胱甘肽能幫助保持正常的免疫系統的功能，并具有抗氧化作用和整合解毒作用。：大量研究表明，它是一種抗氧化應激和維持氧化還原穩態的中間體，而氧化還原穩態對細胞生長和功能至關重要，其水平與某些疾病和癌癥直接相關。

高靈敏、高效、高特異性檢測谷胱甘肽活性對于基礎生物醫學研究以及相關臨床診斷應用具有重要意義，目前報道的檢測谷胱甘肽的方法包括高效液相色譜法(HPLC)、電化學發光(ECL)法和質譜分析法，然而，這些方法往往存在操作繁瑣、設備復雜、靈敏度低等不足。因此急需一種快速、準確、簡便、微量的分析方法，以對谷胱甘肽進行檢測。近幾年，DNA生物傳感檢測技術憑借其高靈敏性和特異性得到廣泛的關注。其中，熒光技術的基礎理論研究日益成熟，它在生物學、醫學等領域所扮演的角色越來越重要。相對于其他檢測手段，熒光技術具有顯著的優勢，靈敏度高、特異性強、價格低廉。

發明內容

解決以上現有技術檢測谷胱甘肽的操作繁瑣、設備復雜、靈敏度低的問題，本發明提供了一種特異性和靈敏度高、成本低、檢測速度快的基于DNA納米機器檢測谷胱甘肽的生物傳感器。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案。

一種基于DNA納米機器檢測谷胱甘肽的生物傳感器，包括納米銀簇（AgCN）、序列分別如SEQ ID No: 1-3所示的DNA 1、DNA 2、DNA 3，所述DNA 2序列的第30和31位堿基間通過二硫鍵連接。

所述納米銀簇通過在溶液中硼氫化鈉0-4℃下還原硝酸銀獲得。

一種上述生物傳感器在檢測谷胱甘肽中的應用。

一種含有上述生物傳感器的試劑盒。

進一步的，所述試劑盒中還包括系列濃度谷胱甘肽標準溶液。

上述生物傳感器或試劑盒檢測谷胱甘肽的方法，包括以下步驟：

（1）將DNA 1、DNA 2、DNA 3雜交成三環模板；

（2）將三環模板分別與系列濃度谷胱甘肽標準品的溶液或待測溶液反應，獲得反應液；

（3）反應液中依次加入AgNO₃溶液和NaHBO₄溶液反應，獲得DNA-納米銀簇溶液；

（4）檢測DNA-納米銀簇溶液的熒光強度，根據系列濃度谷胱甘肽標準品的溶液的熒光強度做標準曲線，計算待測溶液中谷胱甘肽濃度。

步驟（1）中，所述DNA 1、DNA 2、DNA 3按照摩爾比1:1:1在緩沖液中37 ℃，反應90min。

步驟（3）中，AgNO₃和NaHBO₄的摩爾比為1:1。

步驟（4）中，熒光檢測的激發波長為574 nm，發射波長為644 nm。

本發明的檢測原理如下：

傳感器中使用的DNA 1、DNA 2、DNA 3序列如下所示：