[发明专利]一种基于纳米钯标记及其催化沉积放大的生物检测方法

说明书

技术领域

本发明属于生物分子检测与纳米材料的应用领域，特别涉及到纳米Pd在生物分子（DNA、蛋白质等分子）标记、自催化信号放大，提供了一种除传统放射性标记、荧光标记及纳米金标记之外的一种新型生物分子标记与检测技术。

背景技术

生物分析和生物信息采集是生物医学研究和疾病临床诊断的基础，如何建立一个灵敏度高、选择性好、成本低、分析速度快、自动化及能在复杂体系中在线连续检测等优点的检测方法，对疾病的预防、诊断和治疗有着重要的理论意义与应用价值。根据检测信息量的多少，通常将检测技术分为单个生物传感器、生物传感芯片及生物芯片等几个方面。其本质均是利用生物分子识别原理，将其过程中产生的各种变化转换成光、电、磁、压电、声等物理信号进行检测分析。在各种检测手段中，电化学检测与光学检测是研究最多的两大类型检测技术。特别是先对生物分子进行荧光物质或化学发光底物酶标记，然后通过光学信号检测的路线，仍然是现在的主流检测手段。但以上传统方法同时也存在各种局限性，如前者容易出现重复性差、而后者往往存在荧光分子的光漂白现象、动力学范围窄及需要精密的光学系统等缺点，所以不断寻找新的检测手段仍是科学家的梦想。

近年来,纳米材料在生物分子的标记与检测中的应用已成为生物分析领域最具活力的研究方向。纳米材料通常具有比表面积大、高活性、极微小性等特点，而这些特性与传感器所要求的多功能化、微型化、高速化等要求相对应。此外，纳米颗粒还在光学、磁性、催化等方面表现出一些特异性能。比如，由于半导体纳米粒子具有荧光产率极高、发射峰窄、Stocks位移随粒径可调等优点，自1998年Science报道用于生物大分子的标记以来，量子点就被广泛地用于各种生物分子的发光材料标记，为开辟高灵敏度与多通道的同时检测的光学生物传感器供了可能。利用各种金属纳米颗粒（Au、Ag）的表面等离子体共振对光学影响的特性而发展起来各种标记与检测方法更是其中的一个亮点，其中最为典型的就是围绕纳米Au所开展的一系列工作。如Mirkin教授等利用纳米Au在DNA片段作为组装分子的引导下可形成超分子结构的特点，建立了用巯基化寡核苷酸探针标记纳米Au并检测特定多核苷酸序列的新方法。1997年，他们利用纳米Au粒子在聚集过程中距离变化而产生红色到黄色的颜色变化，检出10fmol/L的多聚核苷酸。2000年，他们结合纳米Au标记与银染显色技术，有效地放大了杂交信号，比现有最灵敏的共聚焦诱导荧光检测方法灵敏100倍。2002年，他们加以改进使得正配/单碱基错配的信号强度比大大提高，达到了10⁵:1，而检测灵敏度提高到500fmol。另外，在专利ZL2113147.3中，刘等人也提出利用一种基因芯片的纳米金标记银染检测方法。