[發(fā)明專利]一種基于纖芯錯(cuò)位干涉儀的核酸檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011235462.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN112414972A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧卉彤;沈常宇;陳瀟曼;康世奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/45
• 分類號(hào): G01N21/45;C12Q1/6825
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開了一種基于纖芯錯(cuò)位干涉儀的核酸檢測(cè)方法，由光源(1)、單模光纖(2)、光譜儀(3)、粘連劑(4)、交聯(lián)劑(5)、核酸單鏈(6)、被測(cè)核酸單鏈(7)構(gòu)成；其特征在于單模光纖(2)采用錯(cuò)位結(jié)構(gòu)熔接，單模光纖(2)為“上下上”錯(cuò)位結(jié)構(gòu)，下部錯(cuò)位結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度為3cm，上下錯(cuò)位直徑約為25um；光源(1)耦合進(jìn)單模光纖(2)內(nèi)，單模光纖(2)與光譜儀(3)相連；單模光纖(2)錯(cuò)位的部分分別用粘連劑(4)與交聯(lián)劑(5)處理，之后將核酸單鏈(6)附著其上，檢測(cè)時(shí)在固定溫度下與待檢測(cè)被測(cè)核酸單鏈(7)進(jìn)行結(jié)合，由此驗(yàn)證兩條核酸單鏈?zhǔn)欠衲軌蚪Y(jié)合，檢測(cè)核酸單鏈?zhǔn)欠袷潜粶y(cè)核酸單鏈的互補(bǔ)配對(duì)鏈；我們構(gòu)建的傳感器可以用于核酸的特異性結(jié)合檢測(cè)，靈敏度高，該發(fā)明具有綜合性和實(shí)用價(jià)值，應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物傳感領(lǐng)域，具體涉及一種基于纖芯錯(cuò)位干涉儀的核酸傳感器及其核酸檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

光纖生物傳感器是將生物物質(zhì)(比如酶、細(xì)胞、蛋白質(zhì)、抗體、抗原、DNA等)作為識(shí)別物附著在光纖表面，把生物化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換成為能夠定量觀察的折射率變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)性質(zhì)檢測(cè)的裝置。光纖生物傳感器由于檢測(cè)靈敏度高，具有穩(wěn)定的特異性識(shí)別和微環(huán)境探測(cè)、抗電磁干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，一直以來(lái)都在醫(yī)學(xué)生物檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮著很大的作用，也是當(dāng)今生命科學(xué)領(lǐng)域中的前沿性課題。

光纖生物傳感器用于免疫檢測(cè)的研究較多,用于核酸分子檢測(cè)則較少。光纖核酸傳感器操作復(fù)雜，但是核酸檢測(cè)特異性較好，包被有核酸分子的光纖存放時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá)1年，而且無(wú)須低溫保存；此外，由于核酸擴(kuò)增的高靈敏度，使得核酸檢測(cè)靈敏度也較高。由此可見，核酸傳感器的應(yīng)用前景非常廣闊。

光纖表面核酸單鏈的固定是制備光纖核酸傳感器的一個(gè)重要步驟，通用的固定方法主要為物理吸附法和共價(jià)鍵固定法。考慮到物理吸附法固定效率低、影響固定生物分子的活性、穩(wěn)定性差等諸多缺點(diǎn)，本實(shí)驗(yàn)采用共價(jià)固定法，利用化學(xué)修飾的方法用APES溶液使光纖帶有氨基，并用特定濃度的戊二醛緩沖溶液將光纖表面醛基化便于與生物分子末端氨基進(jìn)行共價(jià)結(jié)合，完成修飾。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的應(yīng)用局限性，本發(fā)明的目的在于以光纖傳感為核心，提出了一種基于纖芯錯(cuò)位干涉儀的核酸傳感器，可以應(yīng)用于檢測(cè)兩條互補(bǔ)核酸單鏈?zhǔn)欠裉禺愋越Y(jié)合成功，并研究核酸單鏈的濃度對(duì)結(jié)合率有何影響。

一種基于纖芯錯(cuò)位干涉儀的核酸傳感器及其核酸檢測(cè)方法的制備方法：所述的傳感器由光源(1)、單模光纖(2)、光譜儀(3)、粘連劑(4)、交聯(lián)劑(5)、核酸單鏈(6)、被測(cè)核酸單鏈(7) 構(gòu)成；其特征在于單模光纖(2)采用錯(cuò)位結(jié)構(gòu)熔接，單模光纖(2)為“上下上”錯(cuò)位結(jié)構(gòu)，下部錯(cuò)位結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度為3cm，上下錯(cuò)位直徑約為25um；光源(1)耦合進(jìn)單模光纖(2)內(nèi)，單模光纖(2) 與光譜儀(3)相連，用于實(shí)時(shí)觀察光譜變化；單模光纖(2)錯(cuò)位的部分分別用粘連劑(4)與交聯(lián)劑 (5)處理，之后將核酸單鏈(6)附著其上，檢測(cè)時(shí)在固定溫度下與待檢測(cè)核酸單鏈B(7)進(jìn)行結(jié)合，由此驗(yàn)證兩條核酸單鏈?zhǔn)欠衲軌蚪Y(jié)合，檢測(cè)核酸單鏈?zhǔn)欠袷潜粶y(cè)核酸單鏈的互補(bǔ)配對(duì)鏈；粘連劑(4)為10％3-氨丙基三乙氧基硅烷/硅烷偶聯(lián)劑，交聯(lián)劑(5)為2.3％戊二醛溶液；單模光纖(2)用去離子水沖洗3-5次后自然晾干，隨后置于粘連劑(4)中處理1小時(shí)，用丙酮漂洗4-6次洗去殘余的粘連劑(4)，然后將單模光纖(2)放入120℃烤箱中處理1-2小時(shí)；使用交聯(lián)劑(5)室溫交聯(lián)1-2小時(shí)，用20mmol/L磷酸鉀溶液連續(xù)漂洗4-6次，再用去離子水漂洗晾干；將單模光纖(2)浸于核酸單鏈(6)的雜交溶液，雜交液成分為引物原液加20％的去離子水，在30℃-37℃范圍內(nèi)靜置5-10分鐘，取出后用去離子水進(jìn)行漂洗并干燥；雜交時(shí)，用待檢測(cè)核酸單鏈(7) 處理單模光纖(2)5分鐘，記錄光譜圖像；將單模光纖(2)升溫至75℃使得核酸單鏈(6)與待檢測(cè)核酸單鏈(7)解旋，隨后用去離子水進(jìn)行3-5次漂洗去除單模光纖(2)上殘留的待檢測(cè)核酸單鏈 (7)并干燥；選取濃度范圍從1％-90％待檢測(cè)核酸單鏈(7)依次處理單模光纖(2)并解旋，記錄不同濃度的待檢測(cè)核酸單鏈(7)處理時(shí)的光譜圖像，通過(guò)觀察光譜的漂移研究雜交濃度對(duì)特異性結(jié)合的影響，實(shí)現(xiàn)核酸檢測(cè)。