[發明專利]光電化學生物傳感平臺及構建方法與其在piRNA檢測中的應用

有效

• 申請號: 202111591304.6
• 申請日: 2021-12-23
• 公開（公告）號: CN114235926B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 蔣妍彥;杜魯濤;孫志偉;童堯;李輝;王鳳龍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N21/76;C01B25/02;C01B25/00;C01B19/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

1.一種光電化學生物傳感平臺，包括電極，所述電極表面依次附著光敏層、金納米顆粒層，金納米顆粒層通過連接鏈連接納米二氧化硅；所述光敏層的材質為黑磷/紅磷異質結與碲化鉍的雜化體，所述連接鏈由DNA探針1與DNA探針2互補雜交形成，所述DNA探針1與金納米顆粒層連接，所述DNA探針2與納米二氧化硅連接；所述連接鏈能夠識別靶piRNA，識別靶piRNA后DNA探針1與DNA探針2解旋，DNA探針2與納米二氧化硅從電極表面釋放，且DNA探針1與靶piRNA互補雜交。

2.如權利要求1所述的光電化學生物傳感平臺，其特征是，DNA探針1通過金硫鍵與金納米顆粒層連接；

或，DNA探針2通過酰胺鍵與納米二氧化硅連接。

3.如權利要求1所述的光電化學生物傳感平臺，其特征是，金納米顆粒層、納米二氧化硅位于連接鏈的同側。

4.一種權利要求1～3任一所述的光電化學生物傳感平臺的構建方法，其特征是，包括以下步驟：

以黑磷/紅磷異質結與碲化鉍的雜化體作為光敏材料，在電極表面制備光敏層，在光敏層表面沉積金納米顆粒層獲得光響應層；

將DNA探針1與DNA探針2孵育互補，添加納米二氧化硅，通過化學反應使DNA探針2與納米二氧化硅連接獲得復合探針體系；

將復合探針體系與光響應層進行混合孵育，使DNA探針1與金納米顆粒層連接，即得。

5.如權利要求4所述的光電化學生物傳感平臺的構建方法，其特征是，黑磷/紅磷異質結的制備方法為：以乙二胺為溶劑，以紅磷為原料，用溶劑熱法制備黑磷/紅磷異質結。

6.如權利要求5所述的光電化學生物傳感平臺的構建方法,其特征是，所述溶劑熱法的反應條件為：溫度為120～220℃，時間為4～24h。

7.如權利要求5所述的光電化學生物傳感平臺的構建方法,其特征是，采用水熱法將紅磷表面的氧化層去除。

8.如權利要求7所述的光電化學生物傳感平臺的構建方法,其特征是，將紅磷加入至水中，密閉后，加熱至140～220℃，反應2～24h。

9.如權利要求4所述的光電化學生物傳感平臺的構建方法，其特征是，采用電化學沉積在光敏層表面制備金納米顆粒層；

或，加入復合探針體系進行混合孵育后，添加6-巰基-1-己醇；

或，納米二氧化硅進行羧基修飾。

10.如權利要求9所述的光電化學生物傳感平臺的構建方法，其特征是，納米二氧化硅進行羧基修飾過程為：先采用(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷對納米二氧化硅表面進行硅烷修飾，使納米二氧化硅表面改性為氨基，再加入二酸酐進行酰胺化反應，使納米二氧化硅表面帶有羧基。

11.一種權利要求1～3任一所述的光電化學生物傳感平臺在piRNA檢測和/或在搭建檢測piRNA系統中的應用。

12.一種piRNA的檢測方法，其特征是，將待測液和雙鏈特異性核酸酶滴加權利要求1～3任一所述的光電化學生物傳感平臺上進行孵育，將孵育后的光電化學生物傳感平臺作為工作電極進行光電化學檢測。

13.如權利要求12所述的piRNA的檢測方法，其特征是，孵育后，滴加雙鏈特異性核酸酶終止液；

或，采用電化學工作站的三電極體系進行光電化學檢測。

14.一種piRNA的檢測試劑盒，其特征是，包括權利要求1～3任一所述的光電化學生物傳感平臺和雙鏈特異性核酸酶。