[发明专利]一种用于基因检测的质量型传感器及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及传感器制造领域，尤其涉及一种用于基因检测的质量型传感器。

背景技术

基因检测技术广泛应用在传染性疾病与遗传性疾病检测等方面。依赖于DNA序列特异性的基因测序技术、依赖于DNA杂交的DNA芯片技术、依赖于PCR反应的基因扩增技术以及分离不同长度DNA片段的凝胶电泳技术等技术单独或者联合应用于基因检测上。限制性内切酶能够特异地结合于一段被称为限制性酶识别序列的DNA序列之内或其附近的特异位点上,并切割双链DNA。限制性片段长度多态性分析技术，即经过特异性限制性内切酶酶切DNA基因组而产生的不同长度的DNA片段，通过高压脉冲电泳分离形成特定图谱，已经广泛应用在病原体微生物分型等方面。但是DNA测序、DNA杂交芯片、高压脉冲电泳等检测技术都需要专门的实验室、大型仪器、昂贵的试剂以及专业的操作分析人员，不仅分析时间长、通量小，而且无法满足快速、高通量基因检测的需求。

近几年发展起来的以DNA杂交技术为基础的质量型传感器在基因检测上具有高分辨率、高灵敏度、快速响应和数字式输出信号等特点，而且能够在液相环境中工作，在环境监测、医疗诊断等方面具有广阔的应用前景。但是由于生物大分子的非特异性吸附，容易造成误检。此外杂交系统复杂，待检样品的单链DNA样品制备复杂，还不能在实际检测中应用。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于基因检测的质量型传感器及其制备方法和应用，用于解决现有技术中的问题。

本发明第一方面提供一种用于基因检测的质量型传感器，包括质量型传感器本体，所述质量型传感器本体的非检测敏感位置表面设有聚乙二醇单分子层，所述质量型传感器本体的检测敏感位置表面设有巯基生物素单分子层，所述巯基生物素单分子层上嫁接有链亲和素层。

本领域技术人员可根据常识确定所述质量型传感器的检测敏感位置和非检测敏感位置。

所述聚乙二醇单分子层的作用是减少因非特异性吸附对质量型传感器造成的影响。

优选的，质量型传感器本体的非检测敏感位置表面为二氧化硅表面，质量型传感器本体的敏感位置表面为镀金表面。

优选的，巯基生物素单分子层选自Sulfo-NHS-SS-Biotin、NHS-SS-Biotin或Sulfo-NHS-(PEG4-bismannose)-SS-biotin。

优选的，所述聚乙二醇单分子层为自组装的聚乙二醇单分子层，所述巯基生物素单分子层为自组装的巯基生物素单分子层。

优选的，所述质量型传感器的表面使用BSA封闭。具体是指当巯基生物素单分子层上嫁接有链亲和素层后，使用BSA封闭，以排除质量型传感器上吸附生物大分子的可能性，保证了检测的准确性。

优选的，所述的质量型传感器为微悬臂梁传感器或石英晶体微天平。

本发明第二方面提供一种用于基因检测的质量型传感器的制备方法，包括如下步骤：

（a）在质量型传感器的非敏感位置表面自组装聚乙二醇单分子层；

（b）在质量型传感器的检测敏感位置表面自组装巯基生物素单分子层；

（c）在步骤b所得的巯基生物素单分子层上嫁接链亲和素；

（d）使用BSA封闭质量型传感器表面非特异性位点。

优选的，所述步骤a中聚乙二醇单分子层的自组装方法是将质量型传感器静置在聚乙二醇硅烷溶液中自组装生成聚乙二醇单分子层。

优选的，所述的聚乙二醇硅烷溶液包括聚乙二醇硅烷、无水乙醇和去离子水，所述聚乙二醇硅烷、无水乙醇和去离子水的体积比为1:100:1，浸泡温度为75℃，浸泡时间为90分钟。所述聚乙二醇硅烷溶液会选择性的与表面为二氧化硅表面的非检测敏感表面结合，形成聚乙二醇单分子层。

优选的，所述步骤b中，自组装巯基生物素单分子层的具体方法为：将质量型传感器放在巯基生物素溶液中静置生成生物素单分子层。

优选的，所述巯基生物素溶液选自Sulfo-NHS-SS-Biotin的PBS缓冲液、NHS-SS-Biotin 的PBS缓冲液或Sulfo-NHS-(PEG4-bismannose)-SS-biotin的PBS缓冲液中的一种，浓度为0.1～2.5mM（mmol/L），所述质量型传感器放在巯基生物素溶液中静置的时间为8小时以上。所述巯基生物素会选择性的与表面为镀金表面的检测敏感表面结合，形成巯基生物素单分子层。

优选的，所述巯基生物素溶液为1mM Sulfo-NHS-SS-Biotin的PBS缓冲液，静置温度为4℃。