[發明專利]特異性結合幽門螺旋桿菌的核酸適配體、生物元件、生物傳感器及檢測方法

有效

• 申請號: 202110847835.0
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113388616B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 池哲;劉晨光;王壯壯
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: C12N15/115
• 分類號: C12N15/115;C12N15/10;G01N33/569;G01N33/58
• 代理公司: 南京泉為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32408
• 代理人: 許丹丹

本發明公開了一種特異性結合幽門螺旋桿菌的核酸適配體、生物元件、生物傳感器及檢測方法。本發明所述的特異性結合幽門螺旋桿菌的核酸適配體，序列如SEQ ID NO.5所示。本發明通過該核酸適配體制備的第一生物元件、氯化血紅素?聚乙二醇(PEG 5000)?去鐵胺的雙功能共聚物以及Fe³⁺淬滅CDs組成的生物傳感器，具有10?10⁷CFU/mL的寬檢測范圍和低至1CFU/mL的檢測限，總時間成本降低，可實現幽門螺旋桿菌準確、超靈敏的檢測。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，特別涉及一種異性結合幽門螺旋桿菌的核酸適配體、生物元件、生物傳感器及檢測方法。

背景技術

核酸適配體(Aptamer)是一類通過指數富集配體系統進化技術(SystematicEvolution of Ligands by Exponential Enrichment),從大容量的核酸文庫中篩選獲得能與靶分子高特異性,高親和力結合的單鏈或序列。然而，用于SELEX常規程序中的Sanger測序由于其低通量性而使得大部分序列未被檢測，因此篩選得到的適配體不具有真實代表性。相反，現代高通量測序技術(High-Throu-ghput Sequencing,HTS)能夠以千兆字節為單位給出大量的數據，從而保證足夠的序列覆蓋率，從而能夠在任何一輪SELEX中準確識別PCR產物中最豐富的序列，為適配體的篩選開辟了一條新的途徑。但基于全細菌SELEX(Whole-bacteria SELEX,WB-SELEX)的微生物特異性適配體的研究中，幾乎沒有任何應用HTS的報道。

碳量子點(Carbon dots,CDs)是一種熒光納米材料，它具有生物相容性高，低毒性，水溶性高，激發光譜寬，量子產率適中，耐光漂白，易于大規模合成，成本低等優點。碳量子點是一類新的高性能熒光劑，并且能夠賦予適體傳感器更高的靈敏度。由于CDs既可以作為電子供體，也可以作為電子受體，因此在相互作用時，它們的熒光可以通過電子轉移被金屬離子猝滅。因此，基于這一機制開發了許多用于檢測金屬離子的新型傳感器。與“關閉”傳感器相比，“開啟”模式在以下方面具有優勢:易于測量相對于“黑暗”背景的低濃度對比度，減少假陽性信號和增加靈敏度能解決熒光標記的生物傳感器背景信號太強的問題。

幽門螺旋桿菌是一種螺旋形的革蘭氏陰性人類病原菌，感染胃粘液層下。這種細菌的感染在病因學上與慢性胃炎、消化性潰瘍、原發性胃B細胞淋巴瘤和胃癌有關。幽門螺旋桿菌對人類的威脅要求對這種病原體的感染進行準確有效的診斷，并隨后從受感染的患者中徹底根除這種細菌。盡管如此，無癥狀分析和上消化道內鏡檢查對感染幽門螺旋桿菌的患者并不實用。在臨床上，幽門螺旋桿菌的診斷主要依賴于13C尿素呼氣試驗。然而，該試驗只能在藥物治療完成后至少4–8周進行，并且兒童和孕婦因其輻射而禁用。此外，由于敏感性和可接受性低，血清抗體測試和侵入性內窺鏡檢查也不適合兒童。從糞便樣本中診斷幽門螺旋桿菌可能為這些問題提供有希望的解決方案。然而，目前的糞便抗原檢測仍然存在一些假陰性結果，出現在細菌豐度低的情況下，以及最近在患者中使用PPI或抗生素的情況下。由于糞便樣品是復雜的基質，所以仍在努力開發潛在的快速、精確和成本有效的幽門螺旋桿菌檢測系統。值得注意的是，2019年開發了從人類糞便樣本中進行幽門螺旋桿菌全細胞檢測的技術，該技術充分利用了幽門螺旋桿菌單克隆抗體結合磁珠特異性捕獲細菌細胞和幽門螺旋桿菌多克隆抗體結合熒光量子點探針以“三明治”模式進行轉導的優勢。然而，仍然需要一種更具成本效益和更高分辨率的生物傳感器來代替在幽門螺旋桿菌檢測中使用昂貴和耗時的抗體。

發明內容

發明目的：本發明提供了一種特異性結合幽門螺旋桿菌的核酸適配體。本發明還提供了核酸適配體的篩選方法以及基于該核酸適配體制備的第一生物元件。本發明進一步提供了用于檢測幽門螺旋桿菌的生物傳感器，并且提供了特異性結合幽門螺旋桿菌的共聚物以及用于提供檢測信號的基于鐵載體-鐵離子的第三生物元件。本發明提供的生物傳感器能夠實現幽門螺旋桿菌檢測。

技術方案：本發明第一方面提供了一種特異性結合幽門螺旋桿菌的核酸適配體，序列如SEQ ID NO.5所示。