[发明专利]一种基因芯片的金沉积检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物芯片检测技术领域，更具体地涉及一种基因芯片的金沉积检测方法。

背景技术

微阵列是利用微电子芯片技术的集约化和平行处理原理，将大量具有生物学意义的生物样品有序地固化在硅衬底或玻璃上构成，利用微阵列可以快速地获取或处理大量的生命信息。基于微阵列的信号标记通常采用荧光标记检测法，而荧光试剂价格昂贵、生物分子自身荧光干扰、荧光衰减以及读取所用仪器价格昂贵等缺点，也大大限制了其在医学临床诊断方面的应用。ZL01113298.1提供了一种简单快速、低成本的基因芯片检测技术，该技术采用裸眼或者普通的光学扫描仪分析记录实验结果，摆脱了基因芯片技术对昂贵的荧光检测设备的依赖，为基因芯片的推广应用起到了巨大的推动作用。但是由于膜转印步骤的特殊需要，难以实现芯片上多样品检测，因此开发更为直观便捷的目视化检测技术仍然具有重大意义，仍然是本领域技术人员所想往的方法。

随着纳米科学技术的不断发展，纳米材料和纳米结构取得了引人瞩目的成就。纳米材料具有传统材料所不具备的特有的三大效应：表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。作为标记材料而广泛应用于免疫检测中的纳米金颗粒对生物分子有很强的吸附功能，可以与蛋白质、核酸等非共价结合，因而在生物医学基础研究和临床实验中成为非常有用的工具。纳米金颗粒具有高电子密度的特性，在纳米金颗粒结合处，在显微镜下可见褐色颗粒，当这些标记物在相应的配体处大量聚集时，肉眼可见红色或粉红色斑点，因而广泛应用于定性或半定量的快速检测方法中，但是这类检测技术的最大缺点是灵敏度低，检测蛋白的灵敏度为ng/ml，对微量生物分子检测无能为力（免疫标记技术的进展及纳米技术在其中的应用，贾春平等，生命科学，第20卷，第5期，第749-753页）。此外，这类检测方法大部分适用于试纸条或膜为固相载体的检测体系中，对于以玻璃等为固相载体的微阵列上的微米甚至纳米级的检测点来说，不经过进一步的信号放大，一般显微镜尤其肉眼根本是检测不到的，通常需要经过银染放大后才肉眼可见（CN02113147一种基因芯片的纳米金标记银染检测法）。但是，由于银染试剂毒性大，且光敏感性强，难以保存，限制了试剂盒开发及其在广大基层单位、医院等单位的发展。本发明就是在基于以上的需求提出的。

本申请的发明人多年来从事生物芯片技术的研究，并开发了一系列基于纳米金生物探针的生物芯片检测技术（201010156014.4，纳米复合探针及其用于基因芯片膜转印的检测方法；201110211260.X，一种基于纳米金增强的多种肺癌标志物的高灵敏检测方法）。本发明是在原有技术的基础上进一步开发，发明了一种新型的基于金沉积技术的基因芯片检测方法。

本发明是在原有技术的基础上，进一步改进沉积检测系统，开发了一种新型的基于金沉积技术的基因芯片检测方法，该方法利用双氧水的氧化还原作用，将系统中的金离子还原成金原子，并以纳米金为核，在纳米金表面沉积，使特异性结合在芯片表面的纳米金信号得到级联放大。该方法与原有方法比，试剂稳定性更高，检测速度更快，检测背景更低，检测灵敏度及特异性更高，检测成本更低，具有明显的先进性及创新性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基因芯片的金沉积检测方法，无需特殊仪器设备即可完成可目视化生物芯片检测，该方法基于纳米金生物复合探针、微阵列及纳米金增强原理，可对蛋白，核酸（DNA、RNA、miRNA等）等生物大分子进行快速检测。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

提供一种基因芯片的金沉积检测方法，所述方法包括：将已知的DNA序列点样到微阵列上制备基因芯片，在待测核酸的5’端预先修饰一种生物大分子，以及在纳米金上标记与待测核酸上修饰分子匹配的另一生物大分子构建纳米金复合探针，然后将修饰好的待测核酸和标记好的所述纳米金复合探针与所述基因芯片混合，孵育，洗去未反应的所述纳米金复合探针，加入双氧水金增强反应液观察。

所述双氧水金增强反应液的组成为：次氯金酸HAuCl·3H₂O1～100mM、双氧水0.5～4M，明胶1～10%（质量）。

优选为：次氯金酸HAuCl·3H₂O10mM、双氧水1.5M，明胶4%（质量）。

在待测核酸的5’端上预先修饰的生物大分子包括：核酸序列、生物素、地高辛或荧光素中的一种。

在纳米金上标记的与待测核酸上修饰分子匹配的另一生物大分子包括：核酸序列、链亲合素、抗地高辛抗体或抗荧光素抗体中的一种。