[發明專利]一種基于多腺嘌呤的倒置莖環比率型電化學DNA生物傳感器及其應用

有效

• 申請號: 202210784859.0
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN115165983B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 李蘭英;聞艷麗;劉剛;陶晴;王樂樂;李妍;羅明;丁敏
• 申請（專利權）人: 上海市計量測試技術研究院
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/30;G01N27/327
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 趙穎

1.一種基于多腺嘌呤的倒置莖環比率型電化學DNA生物傳感器，其特征在于，所述電化學DNA生物傳感器包括多腺嘌呤倒置莖環探針、亞甲基藍修飾的信號探針、二茂鐵修飾的內標探針和金電極；所述多腺嘌呤倒置莖環探針為三嵌段倒置莖環結構。

2.根據權利1所述的基于多腺嘌呤的倒置莖環比率型電化學DNA生物傳感器，其特征在于，所述多腺嘌呤倒置莖環探針的骨架結構從5’-3’依次為：第三結合區域-第一結合區域-第二結合區域，所述第二結合區域和第三結合區域雜交互補配對形成倒置莖環結構；

優選地，所述第一結合區域用于與金電極共價結合，形成自組裝單分子層膜；

優選地，所述第二結合區域用于特異性識別捕獲目標物，與捕獲的目標物、亞甲基藍修飾的信號探針采用夾心法結構結合，用于識別信號輸出；

優選地，所述第三結合區域用于與二茂鐵修飾的內標探針特異性結合，用于控制信號輸出；

優選地，所述第一結合區域為多腺嘌呤序列單元，所述序列單元的核苷酸序列包括：(A)n，其中n為正整數，n＝10-40；

優選地，所述第一結合區域包括polyA10、polyA20、polyA30或polyA40；

優選地，所述第二結合區域為與目標物特異性結合的序列1，所述序列1的核苷酸序列包括10-40個堿基；其中，所述序列1的核苷酸序列的3’末端的6-8個堿基還與第三結合區域互補配對；

優選地，所述第三結合區域為與內標探針互補配對的核苷酸序列，所述第三結合區域的核苷酸序列包括16-28個堿基；

優選地，所述第三結合區域從5’-3’包括依次連接的序列3和序列2，所述序列3為與第二結合區域中序列1的3’末端的6-8個堿基互補配對核苷酸序列，所述序列2為與二茂鐵修飾的內標探針互補配對核苷酸序列；

優選地，所述序列3的核苷酸序列包括6-8個堿基，所述序列2的核苷酸序列包括10-20個堿基。

3.根據權利1或2所述的基于多腺嘌呤的倒置莖環比率型電化學DNA生物傳感器，其特征在于，所述多腺嘌呤倒置莖環探針的骨架結構從5’-3’依次為：序列3-序列2-poly(A)n-序列1，其中n為正整數，n＝10-40；

所述序列1與目標物特異性結合，所述序列1的核苷酸序列的3’末端的6-8個堿基還與序列3互補配對，所述序列2與二茂鐵修飾的內標探針特異性結合，所述poly(A)n與金電極共價結合。

4.一種權利要求1-3中任一項所述的基于多腺嘌呤的倒置莖環比率型電化學DNA生物傳感器的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括如下步驟：

(1)將多腺嘌呤倒置莖環探針組裝在金電極上；

(2)用封閉液將金電極表面的空位封閉；

(3)將目標物、信號探針和內標探針進行預雜交處理，再與組裝在金電極表面上的倒置莖環探針雜交，雜交后沖洗金電極；

(4)對沖洗后的金電極進行方波伏安掃描，得到信號探針上標記的MB和內標探針上標記的Fc的SWV峰值電流比值I_MB/I_Fc；根據I_MB/I_Fc對目標物進行分析。

5.根據權利要求4所述的基于多腺嘌呤的倒置莖環比率型電化學DNA生物傳感器的使用方法，其特征在于，步驟(1)中，所述組裝采用如下步驟進行：

將經過物理打磨的金電極進行電化學清洗，清洗后用去離子水沖洗金電極表面，去除金電極表面的水，將多腺嘌呤倒置莖環探針溶液滴加到金電極表面進行反應組裝；

優選地，所述電化學清洗在硫酸溶液中進行，所述硫酸溶液的濃度為0.02-1μM；

優選地，采用氮氣吹掃去除金電極表面的水；

優選地，所述多腺嘌呤倒置莖環探針溶液的濃度為0.02-1μM；

優選地，所述多腺嘌呤倒置莖環探針溶液的使用量為電極；

優選地，所述反應組裝的溫度為20-25℃，所述反應組裝的時間為2-24h。