[发明专利]催化复合物及可视化检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物分子的催化复合物及可视化检测方法。

背景技术

灵敏的生物检测方法一直是不同领域的研究热点，从防治传染病、遗传疾病，癌症以及常见疾病，到环境污染、健康卫生等领域，科研人员仍在不断的向着更灵敏、更简单易行的检测方向努力。其中可视化信号读取是一个诱人的领域，例如怀孕检测试纸条，由于其简单易行成为了目前应用最广泛的怀孕自测手段，其基于的原理是，目标分子的存在会引起金纳米颗粒的聚集，从而产生颜色的变化。目前基于类似原理的检测方法已经广泛地应用于多个领域，例如近几年，关于使用金纳米颗粒之间距离的控制产生的颜色变化已经用于检测核酸、蛋白质、重金属离子、小分子等，它是目前研究最为广泛的可视化读取方法。其次应用较为广泛的一种可视化读取方法是基于金标银染的灵敏方法，起源于现代的照相技术、组织化学、免疫金标等。通过将金纳米颗粒连接到目标分子上，之后将目标分子与探针分子结合，借助于金纳米颗粒可以催化还原银并导致银沉积的原理，从而产生可视化的信号，一般用肉眼或者光学显微镜进行观察。还有基于高发光和高稳定性的量子点标记技术，通过目标分子可以改变不同层的量子点的发光性质，经过混合产生不同的颜色信号进行检测。

目前的读取方法已经趋向于高灵敏和高稳定性的方向发展。然而到目前为止，其检测灵敏度还是不足以满足疾病分子的检测要求。以纳米粒子聚集产生颜色变化的可视化检测为例，其目前只能用于一种或几种物质的检测，无法进行大规模的使用或者与其余的机器和设备进行集成。而基于金标银染的灵敏方法，其在不断创新中，灵敏度在提高，但是其操作繁杂，重复性不高，尤其在于其产生的是沉淀性质的信号，因此还存在无法对芯片表面进行重生等问题。而对于基于量子点的荧光值来计算，其灵敏度是有限的，虽然相对简单易行，但是制备量子点的阵列是重复性不高的，而且保存时间有限。

发明内容

本发明针对目前可视化检测的方法灵敏度尚待提高，基于颜色变化的现象不适合所有实验人员，操作复杂的实验手段和方法仍然需要进步的问题。

本发明提供了一种具有催化性能的复合物，以及通过产生气体进行可视化检测的方法。

本发明所使用的学术用语“寡核苷酸接头”是指由1-2000个碱基组成的一段核酸物质，及其带有巯基、氨基、酰基等基团的衍生物。

本发明所用的学术用语“引物”“PCR”“RT-PCR”的定义参考：《PCR技术实验指南》，C.W，迪芬巴赫，G.S.得维克斯勒。科学出版社，1998年8月第一版。

本发明所使用的学术用语“产物核酸”是指由PCR或RT-PCR反应生成的核酸物质，如DNA，cDNA。

在一个方面，本发明提供一种复合物，其包括催化区及靶向区，其中所述催化区选自纳米颗粒、酶、拥有过氧化氢酶活性的肽段及其突变体、拥有脱羧酶活性的肽段及其突变体；

所述靶向区部分选自蛋白质、核酸以及肽核酸；

所述核酸选自DNA、RNA及cDNA。

在本发明的一个方面，所述复合物还包括结合于生物分子的探针，及结合探针的基质。

其中，所述酶选自催化产生气体的酶，例如选自过氧化氢酶、脱羧酶及其聚合物。其中过氧化氢酶可以通过催化过氧化氢产生氧气，脱羧酶可以催化碳酸产生二氧化碳。所述酶的聚合物可以按照Macromol.Rapid Commun.2008，29，1287-1292中的方法制备，或者直接通过类似于常规辣根过氧化物酶的标记方法将不同的酶通过共价键的方法修饰在一起形成聚合物。标记方法之一原理是：通过戊二醛的醛基分别与酶和免疫球蛋白上的氨基共价结合，形成酶-戊二醛-免疫球蛋白结合物。标记方法之一原理是：以NaIO₄先将酶表面的糖分子氧化成醛基，然后再与蛋白质上的氨基相结合。

其中，所述过氧化氢酶为牛肝过氧化氢酶。所述靶向区可选自蛋白质、核酸、肽核酸、肽段、糖、脂类、氨基酸和生物素；其中，所述核酸可选自DNA、RNA及cDNA。