[發明專利]人類源性ACTIN基因核酸電化學探針及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 202211473011.2
• 申請日: 2022-11-21
• 公開（公告）號: CN116064737A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 關國良;陳巧玲;李琦
• 申請（專利權）人: 常州先趨醫療科技有限公司
• 主分類號: C12Q1/682
• 分類號: C12Q1/682;C12Q1/6825;C12Q1/6888;C12N15/11
• 代理公司: 南京中高專利代理有限公司 32333
• 代理人: 金嘯

本發明提供一種人類源性ACTIN基因核酸電化學探針及其制備方法和用途，所述探針包含依次串聯的特異性結合區、連接區、以及電化學信號結合區，所述特異性結合區為核苷酸鏈，可與目標基因進行互補配對，所述電化學信號結合區為核苷酸鏈，其中電化學信號結合區尾端的核苷酸分子的磷酸根基團上連接一個二茂鐵分子。當探針與目標基因結合以后，二茂鐵產生特異性電信號，從而實現基因靶點的檢測。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，特別是涉及人類源性ACTIN基因核酸電化學探針及其制備方法和用途。

背景技術

電化學DNA生物傳感器是以DNA為敏感元件或檢測對象，將核酸分子特異性識別過程通過換能器記錄為電信號，從而實現對核酸的定性或定量檢測的生物傳感系統。電化學DNA生物傳感器兼具核酸分子雜交技術、電化學方法特性，憑借成本低、操作簡單、靈敏度高、受環境干擾少等優勢受到市場關注。隨著技術進步，電化學DNA生物傳感器有望成為主流DNA測定技術。

DNA電化學探針是電化學DNA生物傳感器的核心組成，根據電化學探針上修飾的基團不同，可采用直接電化學檢測和間接電化學檢測兩種方法對電信號進行檢測。目前市場上主流的是間接電化學傳感器，即基于ELISA技術改進的電化學發光免疫測定(ECLI)，通過在DNA探針上連接可被電信號激活的熒光基團，將電信號轉化為熒光信號并判斷檢測結果。直接電化學檢測傳感器是通過在DNA電化學探針上修飾電化學活性標記物，如過渡金屬和無機半導體納米粒子等，當被標記過的電化學探針捕獲到目的DNA序列時，會在傳感器電場中發生氧化還原反應，將產生的瞬時電信號并判斷檢測結果。盡管直接檢測法比間接檢測法更加方便且穩定可靠，但電化學活性標記物存在原料昂貴，修飾困難，回收率低等一系列問題，限制了直接檢測電化學傳感器的使用，因此需要開發新的電化學探針制備方法，以滿足市場需求。

β-Actin中文名叫做β-肌動蛋白，是橫紋肌肌纖維中的一種主要蛋白質成分，也是肌肉細絲及細胞骨架微絲的主要成分。由于其在人體細胞內表達水平穩定，被確認為一種“看家基因(house?keeping?gene)”，因而在很多基因檢測實驗中作為內參使用，以確定樣本用量和排除實驗本身的系統誤差。但目前沒有actin基因進行電化學檢測的產品。

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檢測人類ACTIN基因的核酸電化學探針及其制備方法和用途，同時用于解決現有電化學探針合成技術中依賴昂貴儀器核酸電化學探針價格昂貴的問題。

本發明一方面提供了一種用于檢測核酸的電化學探針，所述探針包含依次串聯的特異性結合區、連接區、以及電化學信號結合區，所述特異性結合區為核苷酸鏈，可與目標基因進行互補配對，所述電化學信號結合區為核苷酸鏈，其中電化學信號結合區尾端的核苷酸分子的磷酸根基團上連接一個二茂鐵分子。

所述電化學信號結合區不與特異性結合區存在4個以上的相同核苷酸序列，所述電化學信號結合區上的二茂鐵中的鐵原子可以在特定電場(電化學工作站)中發生氧化還原反應，由+3價鐵原子變為+2價鐵原子，產生電化學信號，而被檢測到。電化學工作站為現有已知技術，例如autolab電化學工作站。

一般地，目標基因長度較長，我們通常檢測選取其保守位點作為檢測對象，即作為特異性結合區的結合區域。

通常來說，特異性結合區的長度為15-40個核苷酸；電化學信號結合區長度為5-10個核苷酸；連接區可以是常用的連接片段可以是分子長鏈，例如可以是乙二醇分子鏈、乙二胺鏈，通常來說分子鏈內的分子數2-20；連接區，即linker區，保證不同區域的功能獨立執行，不發生串擾。

進一步地，所述特異性結合區用于檢測人類源性ACTIN基因，探針核苷酸序列SEQIDNO.2所示。

本發明的另一方面提供了上述核酸電化學探針的制備方法，所述方法包括以下步驟：

a)合成探針單鏈；