[发明专利]一种检测蛋白质和金属离子的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体的说是涉及一种检测蛋白质和金属离子的方法。

背景技术

蛋白质是人体中重要的生物大分子，它不仅对于维持生命是十分重要和必不可少的，同时，它对于生命遗传密码的翻译、信息的转录、DNA的复制等都有密切关系。蛋白质在体液中的含量可作为人体营养健康、疾病诊断的重要指标，如尿蛋白的含量是诊断肾炎和糖尿病的依据之一，正常人24h尿中蛋白质的含量在20～80mg，超过了这一限度为不正常值，是发病的征兆。如血清蛋白是人体内的一种重要生命物质，它在体液中的含量可作为人体营养健康、疾病诊断等的重要指标。又如Alzheimer病(AD)是一组原因不明的中枢神经系统原发性变性疾病，目前仍是一种不可治愈的疾病，量化测定脑脊液中的Tau蛋白可能成为AD早期诊断的一项有用指标，生物学测定，如脑脊液Tau蛋白测定，可能帮助临床医生达到早期诊断和预防AD的目的。因此，对特定蛋白质的痕量检测可以实现疾病的早期诊断，从而提早治疗、延长病人生命。

金属离子在环境、生物和医学领域扮演着重要的角色，其浓度、种类以及价态对生命活动和环境都有重要影响。比如钾、铁、锌等金属离子是生命体维持正常生理活动的必需元素。而一些重金属离子，由于在环境中不能分解并会通过食物链逐渐在生物链上层富集，易造成慢性中毒。据《北京青年报》报道：自1974年以来，陕西华县龙岭村共死亡58人，死于癌症的29人，死于肺心病、脑血管病的22人，仅1人属于自然死亡。经查该地土壤主要受到铅和砷的污染，而当地村民食用的面粉则受到铅、砷、锌、铬4种元素的严重污染，豆角中镉、铅的含量分别为标准值的5.3倍及2.55倍，属严重污染的蔬菜。因此，对金属离子的检测在环境监测和疾病诊断等方面具有重要的意义。目前，对于金属离子检测主要使用原子发光和吸收光谱，该方法虽然具有灵敏度高、准确度高等优点，但是需要使用大型仪器，检测成本较高，不利于广泛推广。因此，需要开发一种简单、快速、高选择性、高灵敏度的金属离子检测方法。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是针对现有的检测方法的缺陷，提供一种操作简单，灵敏度高、选择性强的检测蛋白质和金属离子的方法。

为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种检测蛋白质和金属离子的方法，

提供带报告荧光基团的可以与靶目标特异性结合的探针分子；

将所述探针分子与富含π电子的纳米材料溶液混合，然后加入待测样品，检测荧光；

其中，所述靶目标为蛋白质和金属离子，所述富含π电子的纳米材料选自单体为苯二胺、3，4-乙烯二氧噻吩或苯乙烯的共轭聚合物，银(I)-4，4’-联吡啶、铜(II)-4，4’-联吡啶、氯铂酸-3，3’，5，5’-四甲基联苯二胺、氯铂酸-对苯二胺或四氯合金酸-4，4’-联吡啶配位聚合物、卟啉簇集体、介孔碳和纳米C₆₀。

随着DNA体外进化技术的发展，探针DNA分子序列的筛选和合成的成本越来越低，因此基于DNA分子的检测平台具有广阔的应用前景。DNA分子与蛋白质的特异性识别作用是近年来的研究热点，广泛的用于特定蛋白的识别和检测，如瑞典乌普萨拉生物医学中心的Landegren等人用DNA作为探针实现了对PDGF蛋白的高灵敏度和高选择性检测，其最低检测浓度为40×10^-21mol[Fredriksson，S.Gullberg，M.；Jarvius，J.；Olsson，C.；Pietras，K.；Gustafsdottir，S.M.；Ostman，A.；Landegren，U.，Nat.Biotechnol，2002，20，473-477]。特殊筛选的DNA序列能够与金属离子形成稳定的配合物，表现出作用的特异性，如一种Hg²⁺离子的比色检测方法，利用Hg²⁺离子与DNA序列AGR0100中T碱基的作用，检测限为50nM[Li，T.；Dong，S.J.；Wang，E.K.，Anal Chem，2009，81，2144-2149]。经过体外进化筛选的DNA分子，能够与有机小分子发生特异性识别作用，从而诱导DNA分子构象的变换，如新加坡国立大学的Liu等人利用荧光标记的DNA与ATP的选择作用，实现了对ATP的选择性检测，其检测限为20μM[Wang，Y.；Liu，B.，Analyst，2008，133，1593-1598]。