[发明专利]一种基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器及制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及核酸适体传感器技术领域，特别是一种以纳米颗粒为固相载体和化学发光法为检测手段的核酸适体传感器及其制备方法和应用。

背景技术

磁性纳米颗粒具有分离速度快、效率高、操作简单、易实现功能化、易实现自动化及不影响分离物质的活性等优越的物理化学性质和生物相容性，目前已被广泛应用于细胞的分离分选，生物大分子的分离、纯化和检测，靶向诊断与治疗等诸多领域。其中，以磁性纳米颗粒进行生物大分子检测主要是通过在其表面修饰上特异性的探针或抗体后即可利用它们对目标靶分子进行特异性的检测。

金纳米颗粒是纳米材料领域研究的热点，具有小尺寸效应、表面效应、量子效应和良好的生物相容性，在纳米电子学、纳米涂层材料、纳米催化、分子识别和生物标记等领域有着巨大的潜在应用价值。

核酸适体传感器是以核酸适体作为生物识别分子的生物传感器。与抗体相比，核酸适体具有体外合成、特异性高、结合力强、稳定性好、易于修饰等优点，构建基于核酸适体的生物传感器具有广阔的应用前景。将核酸适体与不同的方法或仪器结合，可形成不同的核酸适体传感器，如电化学核酸适体传感器、荧光核酸适体传感器、化学发光核酸适体传感器、表面等离子体共振核酸适体传感器等。现有化学发光核酸适体传感器分离操作比较繁琐，而且不便于化学发光信号的放大，导致检测速度和灵敏度受到一定的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器，以纳米颗粒为固相载体和化学发光法作为检测手段，便于快速磁分离，又具有化学发光法快速、高效检测的优点，本发明还公开了其制备方法和应用。

本发明采用以下技术方案：

一种基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器，以Fe₃O₄@SiO₂磁性纳米颗粒和双功能化金纳米颗粒作为固相载体，所述Fe₃O₄@SiO₂磁性纳米颗粒与氨基修饰的核酸适体结合形成磁性纳米颗粒-核酸适体复合物，然后再与双功能化金纳米颗粒杂交形成磁性纳米颗粒-核酸适体-双功能化金纳米颗粒复合物，最后与链霉亲和素标记的碱性磷酸酶结合，得到所述基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器；所述的Fe₃O₄@SiO₂磁性纳米颗粒是经过羧基化并活化；所述双功能化金纳米颗粒表面修饰两种DNA序列，一种是巯基修饰的与核酸适体部分互补的DNA序列，另一种是巯基和生物素双修饰的与链霉亲和素标记的碱性磷酸酶特异结合的DNA序列。

上述基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、制备Fe₃O₄磁性纳米颗粒，在所述Fe₃O₄磁性纳米颗粒表面包覆一层硅壳，得到Fe₃O₄@SiO₂磁性纳米颗粒，再对Fe₃O₄@SiO₂磁性纳米颗粒表面羧基化修饰，得到羧基化Fe₃O₄@SiO₂磁性纳米颗粒，之后进行羧基活化，得到活化的羧基化Fe₃O₄@SiO₂磁性纳米颗粒；

步骤二、制备金纳米颗粒，在所述金纳米颗粒表面修饰两种DNA序列，一种是巯基修饰的与核酸适体部分互补的DNA序列，另一种是巯基和生物素双修饰的与链霉亲和素标记的碱性磷酸酶特异结合的DNA序列，得到双功能化金纳米颗粒；

步骤三、氨基修饰的核酸适体与步骤一制备的活化的羧基化Fe₃O₄@SiO₂磁性纳米颗粒结合形成磁性纳米颗粒-核酸适体复合物；

步骤四、将步骤三制备的磁性纳米颗粒-核酸适体复合物与步骤二制备的双功能化金纳米颗粒杂交形成磁性纳米颗粒-核酸适体-双功能化金纳米颗粒复合物；

步骤五、链霉亲和素标记的碱性磷酸酶与步骤四制备的磁性纳米颗粒-核酸适体-双功能化金纳米颗粒复合物结合，得到所述基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器。