[發(fā)明專利]基于空芯微結(jié)構(gòu)光纖和特異性核酸適體的生化傳感器及其檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011586542.3
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN113030035A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王秀紅;郭校言
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.基于空芯微結(jié)構(gòu)光纖和特異性核酸適體的生化傳感器，包括光源系統(tǒng)、光學準直系統(tǒng)、光纖傳感系統(tǒng)和信號采集系統(tǒng)，其中，光源系統(tǒng)為一連續(xù)激光器(9)，輸出功率可調(diào)；光學準直系統(tǒng)包括非連續(xù)衰減片(8)、反射鏡鏡A、B、C，45°傾斜放置的二向色鏡(4)，長通濾光片(5)、第一光纖耦合透鏡(3)、以及第二光纖耦合透鏡(6)；光纖傳感系統(tǒng)由精密三維調(diào)整臺(1)及固定其上的空芯微結(jié)構(gòu)光纖(2)構(gòu)成；信號采集系統(tǒng)由大芯徑的多模光纖(7)和一臺光譜儀或單色儀(F)組成，用于采集空芯微結(jié)構(gòu)光纖(2)中的光信號，其探測波長范圍為185～1100nm，光學分辨率為0.14～7.7nm，其特征在于：利用核酸適體作為生物探針，將探針修飾在空芯微結(jié)構(gòu)光纖(2)內(nèi)壁，以空芯微結(jié)構(gòu)光纖(2)作為信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于空芯微結(jié)構(gòu)光纖和特異性核酸適體的生化傳感器，其特征在于：所述的生物探針基于分子信標探針原理，分別在核酸適體的兩端修飾熒光分子和淬滅分子。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于空芯微結(jié)構(gòu)光纖和特異性核酸適體的生化傳感器，其特征在于：所述的生物探針基于陰陽探針原理，利用核酸鏈之間的競爭性雜交實現(xiàn)對待測物質(zhì)的分析檢測，由標記淬滅分子的適體鏈及標記熒光分子的互補鏈組成，其中適體鏈即識別分子，互補鏈即報告分子，與待測物質(zhì)結(jié)合的適體鏈比互補鏈長多個堿基。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于空芯微結(jié)構(gòu)光纖和特異性核酸適體的檢測方法，其特征在于：進行傳感檢測時，通過精密注射儀將待測物質(zhì)注入內(nèi)壁修飾核酸適體的空芯微結(jié)構(gòu)光纖(2)；連續(xù)激光器(9)發(fā)出的光源通過非連續(xù)衰減片(8)和反射鏡C將激光照射到二向色鏡(4)上，第一光纖耦合透鏡(3)將光源耦合進空芯微結(jié)構(gòu)光纖(2)；根據(jù)熒光共振能量轉(zhuǎn)移原理，熒光分子發(fā)出的熒光被近距離處的淬滅分子淬滅，使初始狀態(tài)下的背景熒光值較低；當加入可以與核酸適體特異性結(jié)合的待測物質(zhì)后，熒光分子與淬滅分子的間距增大，核酸適體的二級結(jié)構(gòu)被打開，熒光強度恢復，且熒光恢復值與待測物質(zhì)濃度呈良好的線性關(guān)系；空芯微結(jié)構(gòu)光纖(2)中的熒光信號通過二向色鏡(4)，反射鏡A、B，經(jīng)過550nm長通濾光片(5)過濾，通過第二光纖耦合透鏡(6)耦合進光纖中；光譜儀(F)實時觀測檢測到的熒光光譜，通過檢測熒光強度的變化來定量檢測待測物質(zhì)的濃度。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于空芯微結(jié)構(gòu)光纖和特異性核酸適體的檢測方法，其特征在于：進行傳感檢測時，用精密注射儀將核酸適體注入空芯光纖，使適體充分結(jié)合在光纖內(nèi)壁，初始狀態(tài)檢測出的背景熒光值較低；當核酸適體與細胞結(jié)合成穩(wěn)定的雜交體，熒光分子修飾的互補鏈脫離適體，在光纖中游離，熒光強度增加，熒光恢復值與細胞濃度具有線性關(guān)系，光譜儀(F)實時觀測檢測到的熒光光譜，通過檢測熒光強度的變化來定量檢測待測物質(zhì)的濃度。