[发明专利]基于目标DNA重复序列自身增强放大信号的DNA电化学传感器

权利要求书

1.一种基于目标DNA重复序列自身增强放大信号的DNA电化学传感器，包括电极、蛋白质、捕获探针DNA、信号探针DNA、目标DNA和辣根过氧化物酶，电极采用金电极，蛋白质采用牛血清白蛋白，捕获探针DNA采用5’端巯基修饰的单链DNA，信号探针DNA采用3’端生物素标记的单链DNA，目标DNA采用人工合成的含有一段重复序列或含有两段重复序列的单链DNA，辣根过氧化物酶采用亲和素标记的辣根过氧化物酶，其特征是：在金电极表面有序组装一层牛血清白蛋白分子层，在牛血清白蛋白分子之间的有序孔隙中组装捕获探针DNA，信号探针DNA与目标DNA中的重复序列发生充分杂交反应，形成稳定的双链与单链交替排列的dsDNA-ssDNA-dsDNA-ssDNA-…-ssDNA-dsDNA复合物，使目标DNA结合上多个信号探针DNA，同时捕获探针DNA与目标DNA中相互补的一段发生杂交反应，从而实现捕获探针DNA对稳定复合物的识别，通过杂交反应即可在电极表面引入多个连接在信号探针上的生物素而形成末端修饰了生物素的信号探针DNA（5），利用生物素与亲和素的相互作用，即可引入连接在辣根过氧化物酶-亲和素上的多个辣根过氧化物酶而形成末端修饰了亲和素的辣根过氧化物酶（6）。

2.根据权利要求1所述的基于目标DNA重复序列自身增强放大信号的DNA电化学传感器，其特征是：信号探针DNA采用结核杆菌基因重复序列的互补序列设计而成，则在杂交反应过程中，一个目标DNA中即可结合多个信号探针，进而结合多个酶，起到增强放大电流信号的效应，实现高灵敏基因检测；所述的捕获探针DNA为5’-CCGGATGATGGTGGTGCTGAAGGTTTCCGT T₁₀-(CH₂)₆-SH-3’，所述的信号探针DNA为5’-GTTTCCGTCCCCTCTCGGGGTTTTGGGTCTGACGAC-Biotin-3’，

所述的含有一段重复序列的目标DNA为5’-ACGGAAACCTTCAGCACCACCATCATCCGGCGCCTCAGCTCAGCATGTCGTCAGA CCCAAAACCCCGAGAGGGGACGGAAAC-3’，所述的含有两段重复序列的目标DNA为5’-ACGGAAACCTTCAGCACCACCATCATCCGGCGCCTCAGCTCAGCATGTCGTCAGACCCA AAACCCCGAGAGGGGACGGAAACCCTTCGACGCCGGATTCGTGATCTCTTCCCGCGGATAGGTCGTCAGACCCAAAACCCCGAGAGGGGACGGAAAC-3’。

3.权利要求1所述的基于目标DNA重复序列自身增强放大信号的DNA电化学传感器的制备方法，包括如下步骤：

（1）蛋白质控制组装界面的构建：将金电极浸泡在BSA溶液中，室温下组装后清洗，氮气吹干；

（2）捕获探针DNA的组装：取捕获探针DNA溶液，滴涂到经组装蛋白质后的金电极表面，室温放置后，冲洗电极表面，氮气吹干。

4.根据权利要求3所述的基于目标DNA重复序列自身增强放大信号的DNA电化学传感器的制备方法，其特征是：

（1）蛋白质控制组装界面的构建：将金电极浸泡在0.1wt%的BSA溶液中，在室温下组装15min后，用双蒸水清洗，氮气吹干；

（2）捕获探针的组装：取捕获探针DNA溶液，滴涂到经组装蛋白质后的金电极表面，室温放置1h后，以双蒸水冲洗电极表面，氮气吹干。

5.权利要求1所述的基于目标DNA重复序列自身增强放大信号的DNA电化学传感器的检测方法或按权利要求2或3制备方法所制备的基于目标DNA重复序列自身增强放大信号的DNA电化学传感器的检测方法，包括以下步骤：

（1）将目标DNA与50nmol/L信号探针DNA混合，配制成杂交溶液；

（2）将制备好的传感器放在步骤（1）所得到的杂交溶液中，在44°C下杂交60min后，取出用双蒸水清洗，氮气吹干；

（3）在电极表面滴加3μl HRP-avidin酶溶液，室温下反应30min，用含有0.05%Tween-20的PBS洗液搅拌清洗5min；

（4）将传感器浸入到1ml含H₂O₂的TMB底物溶液中，以铂丝电极为对电极，Ag/AgCl为参比电极，记录电流-时间曲线。