[發明專利]基于適配體“開關”構象變化控制釋放電化學系統的構建及其應用

在審

• 申請號: 202210650013.8
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN115046910A
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 吳迪;馬少華
• 申請（專利權）人: 寧波衛生職業技術學院
• 主分類號: G01N15/10
• 分類號: G01N15/10;G01N27/48;C01B33/18;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是基于適配體“開關”構象變化控制釋放電化學系統的構建及其應用，基于封裝MB作為電子轉移介質的氨基化介孔硅材料，設計了一種高靈敏檢測U118?MG型細胞的電化學系統。利用與U118?MG型細胞具有良好作用的DNA適體，當其存在時引發適體與介孔硅復合材料的脫離，從而MB被釋放。釋放的MB信號分子被帶負電的ITO電極捕獲，從而將大量的信號分子聚集于電極表面實現U118?MG型細胞的檢測。本專利利用上述所提分析檢測原理，基于新型ITO電化學系統不僅實現了U118?MG型細胞適配體的篩選，而且為實際復雜樣本中U118?MG型細胞的高靈敏檢測提供了一種新的思路。

技術領域

本發明涉及電化學系統的構建及其應用，尤其是涉及基于適配體“開關”構象變化控制釋放電化學系統的構建及其在多形性膠質母細胞瘤分析傳感領域的應用，屬于功能納米材料和化學生物傳感技術領域。

背景技術

1992年，六方狀、立方狀硅基分子篩被美國Mobil公司的科學家首先合成，開創了合成介孔分子篩的先河。這種材料具有一些傳統微孔分子篩缺乏的特殊優異性質，如孔道排列規整有序、孔徑分布窄、孔徑較大且可調(1.5～10nm)、比表面積大和穩定性好等，因此被廣泛應用于各種領域，如生物材料、分離提純、半導體光學器件、催化劑、藥物遞送、傳感器件等。不僅如此，可以通過改變封口方法和應激條件設計出多樣化的控制系統。目前，科學家們已經設計出pH、溫度、光、氧化還原反應、酶、抗原等一系列的應激型介孔硅控制釋放系統，盡管如此，這些系統大多數將目光集中在均相體系中，特別是光學體系，因硅基弱的導電能力使得電化學控制系統研究較少，這給我們很大的啟示，具有較大的科學研究意義。

適配體(Aptamer)是利用指數富集配體系統進化(SELEX)技術從體外篩選得到的，可以是RNA或單鏈DNA。Aptamer通過折疊形成特定的空間構象與目標分子結合，然而Aptamer與靶標結合的分子基礎還未被徹底認識，如何對其進行結構優化而不影響其識別性質的化學修飾，也存在一定的挑戰。主要原因在于：目前一般都是計算化學的方法模擬得到Aptamer的二級結構，這是遠遠不夠的，還需要通過實驗方法獲得Aptamer與靶標結合的實時動力學性質，才能更準確地描述Aptamer結合靶標的結合模式、結合位點以及空間構型，并清晰準確地闡述其識別的分子機制，從而為后續Aptamer的設計優化提供理論基礎。但是，光學體系存在一定的挑戰，如材料的光漂白性、分析方法的時效性等，所以，開發一種簡單靈敏的非光學分析方法研究Aptamer與靶標的動態結合具有十分重要的意義。

膠質瘤是中樞神經系統腫瘤中最常見而又最難治療的惡性腫瘤，約占全部顱內腫瘤的50％-60％。即使運用現代顯微外科技術、放療、化療等綜合治療措施后，膠質瘤患者預后仍不理想，1年和2年生存率僅為58％和31％。目前，臨床上對膠質瘤的診斷和治療存在較大的挑戰：①缺乏相應的分子標志物，對膠質瘤發病的分子機制不甚了解，早期診斷存在很大困難；②膠質瘤浸潤性生長的特性使得手術無法完全切除，血腦屏障也導致多數化療藥物無法進入顱內達到治療效果。尋找膠質瘤組織、細胞的特征性分子指紋，明確膠質瘤起源、發生、發展過程中的生物標志物，并實現對這些生物標志物的快速特異性靈敏檢測，對膠質瘤的早期診斷和預后治療等都具有非常重要的科學意義和臨床價值。