[發明專利]一種靶向氯霉素的四面體結構電化學適體傳感器的建立方法

在審

• 申請號: 202210400635.5
• 申請日: 2022-04-17
• 公開（公告）號: CN115389581A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 李灝;高子涵;丁于敬;朱美娜
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/49
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

一種靶向氯霉素的四面體結構電化學適體傳感器的建立方法涉及抗生素等物質檢測領域。本發明的目的在于構建一個無標記的四面體結構電化學適體傳感器，實現對抗生素的高效便捷、簡單廉價的靈敏檢測。本發明以氯霉素適配體為例，基于氯霉素與DNA四面體結構側鏈對氯霉素適配體的特異性競爭，通過氯霉素與氯霉素適配體特異性結合引起的構象變化，使得電活性物質亞甲基藍從四面體結構中釋放出來，電化學信號下降，實現對氯霉素殘留的定量檢測。

技術領域

本發明涉及抗生素等物質檢測領域，具體地說是一種靶向氯霉素檢測的四面體結構電化學適體傳感器的建立方法。

背景技術

氯霉素(chloramphenicol，CAP)作為一種廣譜抗生素，廣泛應用于畜牧業，通過抑制革蘭氏陽性菌和陰性菌的活性來防治疾病。然而過度濫用使得殘留氯霉素可能會釋放到環境中并通過食物鏈進入人體，從而造成食品安全問題，威脅公眾健康。基于食物鏈中氯霉素殘留的危害，在糧食及農業組織/ 世界衛生組織(FAO/WHO)食品添加劑聯合專家委員會(JECFA)的建議下，歐盟(EU)及世界各地的監管機構均制定了氯霉素的最大殘留量(MRL)，其中歐盟將牛奶、肉類、水產品等食品中的氯霉素MRL定為0.3μg/kg；此外，美國、日本、澳大利亞等國家嚴格禁止在動物源性食品中使用氯霉素。因此，有必要建立高效便捷快速的檢測方法，以針對動物源性食品中的氯霉素進行定量檢測。常見的檢測方法包括儀器分析法、微生物檢測法、免疫分析法等，但是都存在如設備價格昂貴，檢測樣品處理復雜，檢測精確度低、耗時耗力等缺陷。

適配體(Aptamer)是指長度為20-100bp的能與靶標特異性識別并結合的單鏈DNA或RNA片段，具有易修飾、高穩定性、高親和力等特性，已被廣泛用作生物識別元件，以開發用于高效檢測藥物殘留、環境污染物和診斷標志物的生物傳感器及癌細胞識別，藥物遞送、靶向治療等臨床應用多個領域中。

DNA四面體結構于2004年首次提出，是最為經典的納米結構之一。由于每條單鏈DNA均構成一個完整的三角形面，因此四面體結構強度很高，在尺寸均一的同時具有極好的結構穩定性。此外，DNA納米結構還具有優越的可編輯性和可控性，使其被廣泛用作包括生物傳感器在內的各個領域的優良 DNA納米材料。

本發明以氯霉素適配體為例，建立了基于自組裝四面體結構的電化學適體傳感器，為氯霉素適配體提供更多的附著位點，能夠實現氯霉素的高靈敏度快速定量檢測。

發明內容

本發明的目的在于克服現有抗生素檢測技術的不足，建立一個基于四面體結構的電化學適體傳感器，在降低檢測成本的同時有效提高檢測的靈敏度，實現對抗生素殘留的便捷高效檢測。本發明以氯霉素適配體為例，基于氯霉素與DNA四面體結構側鏈對氯霉素適配體的特異性競爭，通過氯霉素與氯霉素適配體特異性結合引起的構象變化，使得電活性物質亞甲基藍(MB)從四面體結構中釋放出來，電化學信號下降，實現對氯霉素殘留的定量檢測。

上述目的通過以下技術方案實現：

1.合成以下序列，即DNA四面體結構單鏈和氯霉素核酸適配體：

DNA四面體結構底邊序列S1：

5’-TTCAGACTTAGGAATGTTTCAGACTTAGGAATTTCCCACGTAGTGTC GTTTCCCACGTAGTGTCATTACAGCTTGCTACATTACAGCTTGCTAC-3’

DNA四面體結構側鏈S2：

5’-SH(CH₂)₆-GTAGCAAGCTGTAATGTAGCAAGCTGTAATATCGTCGTCGCACCTCTTCGTACTATGGCAGGAAGAGCCG-3’

DNA四面體結構側鏈S3：