[發明專利]基于四面體納米結構DNA的信號探針、其制備方法和用途

有效

• 申請號: 202110890927.7
• 申請日: 2021-08-04
• 公開（公告）號: CN113624823B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 宓現強;王晨光;徐怡
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/48;G01N33/53
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 高燕;許亦琳

本發明提供一種基于四面體納米結構DNA的信號探針及其制備方法和用途，所述信號探針包括：正置四面體納米結構DNA和復合物，所述復合物包括倒置四面體納米結構DNA和生物素修飾的核酸適配體，所述倒置四面體納米結構DNA的其中三個頂點均延伸有所述生物素修飾的核酸適配體；所述倒置四面體納米結構DNA的另一個頂點能與所述正置四面體納米結構DNA的其中一個頂點雜交；所述核酸適配體能與待測循環腫瘤細胞識別并結合。本申請中的探針用于實現對循環腫瘤細胞的識別、捕獲及檢測，不僅降低了成本，而且檢測高效、穩定，而且依據這一技術進行的診斷方法具有很高的應用價值。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，特別是涉及一種基于四面體納米結構DNA的信號探針及其制備方法和用途。

背景技術

惡性腫瘤在國內外都是一種死亡率很高的疾病，對社會經濟發展的不良影響越來越顯著。目前傳統的腫瘤診斷和監控手段主要有影像學檢查、穿刺病理學活檢及傳統的血液腫瘤標記物檢測等。但是影像學檢查對操作者有較高的要求，且通常僅對1cm以上的腫瘤才具有較好的區分能力；細胞學或組織學穿刺活檢具有創傷性，導致患者接受度低；傳統的血液腫瘤標記物檢測由于缺乏可靠的標志物，導致結果準確性不高。循環腫瘤細胞(Circulating?tumor?cells,CTCs)是由來自實體瘤原發灶火轉移灶的腫瘤細胞，自發或由于診療操作導致脫離基底膜從而進入外周血或骨髓的腫瘤細胞與腫瘤早期篩查、輔助分期、個性化用藥、預后評估及復發轉移預警等有密切聯系，但血液中CTCs的極低含量帶來了捕獲檢測的極大困難。

隨著科技發展，檢驗醫學出現了發展的新趨勢，一方面高度集成和大型自動化檢驗儀器的相繼問世，極大地拓寬了臨床檢驗的范圍，提高了工作效率，使免疫化學檢驗提高到了新水平；另一方面簡單和集成的生物傳感器檢測技術迅速發展。由于自動化儀器分析前后有許多復雜的步驟，需要耗費大量的時間，不能快速獲得檢測結果，于是小型化、操作簡單和快速的即時檢驗技術引起了人們的關注。其特點是把復雜的操作變得簡單，把繁瑣的設備變得小巧便攜，能夠快速獲得檢測結果。

生物傳感器是指由生物活性材料和相應的換能器構成，能測定特定的化學或生物物質的一類傳感器。電化學生物傳感器作為生物傳感器的一種，通常以離子選擇性電極、氣敏電極或者固體電極等基礎電極作為轉換元件所構成一類生物傳感器，換能器將分子識別所產生的化學或者生物信息轉換成電信號，如電流、電壓、電阻，信號再經放大輸出。其具有分析速度快、易于微型化、靈敏度高、操作簡單以及能夠實現實時在線監測等獨特的優越性，因而廣泛應用于臨床檢驗、食品質量控制、工業分析、環境監測和藥品分析等多個領域。近年來與生物學、信息學、醫學以及材料學等學科領域交叉融合，電化學傳感器的研究已經逐漸成為近代電分析化學研究中的研究熱點之一。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種基于四面體納米結構DNA的信號探針及其制備方法和用途，用于解決現有技術中的問題，以實現對循環腫瘤細胞的捕獲及檢測，以進行低成本、高效檢測，并得到穩定、具有應用價值的診斷標準。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明是通過包括以下技術方案獲得的。

本發明第一方面提供一種基于四面體納米結構DNA的信號探針，所述信號探針包括：正置四面體納米結構DNA和復合物，所述復合物包括倒置四面體納米結構DNA和生物素修飾的核酸適配體，所述倒置四面體納米結構DNA的其中三個頂點均延伸有一個所述生物素修飾的核酸適配體；所述倒置四面體納米結構DNA的另一個頂點能與所述正置四面體納米結構DNA的其中一個頂點雜交；所述核酸適配體能與待測循環腫瘤細胞識別并結合。

優選地，所述正置四面體納米結構DNA中的四面體邊長可以通過調整DNA堿基配對數來改變其長度。更優選地，所述正置四面體納米結構DNA中的四面體的邊長是由17對堿基互補配對形成。

優選地，所述正置四面體納米結構DNA包括A₁、B₁、C₁和D₁四條鏈。