[发明专利]超灵敏的DNA电化学检测方法、试剂以及系统

说明书

技术领域

本发明属于电化学生物传感器技术领域，具体涉及一种超灵敏的DNA电化学检测方法、试剂以及系统。

背景技术

生物芯片技术能实现细胞、核酸、蛋白质、糖类及其他组分的快速、高通量筛选和测试。

其中，DNA电化学生物传感器，是生物传感器中研究最早、应用最广泛的一个分支；它将离子、化学物质的浓度信息转换为电位、电流或电阴/电导等信号，结合了电分析方法的高灵敏性和生物活性分子的特异性识别能力。目前DNA电化学生物传感器已经在临床医学检验和遗传工程、药物作用机理和新药筛选、食品工程和环境监测等领域得到广泛的应用。比如，基于采用DNA的电化学生物传感器通过高特异性识别元件来检测待分析物的技术，目前在遗传疾病、传染性疾病(常见的甲肝、乙肝、艾滋病毒、结核杆菌等)的DNA检测诊断中，正逐渐在取代主流的操作复杂、检测过程耗时长的荧光定量PCR的DNA检测方法。

但，现有DNA电化学生物传感器中，常使用工作电极为金电极的传统三电极系统进行检测。金是一种惰性金属，不易发生氧化、水解和其他表面反应。但这种金电极制作需要反复抛光、打磨、清洗、超声等一系列前处理，且连续检测中难以维持响应的稳定性和长期重现性，常在线分析中不可避免地要受到污染和腐蚀，不利于生物传感器的小型化和商品化。同时，常见的DNA电化学生物传感器在检测时，由于参与杂交的目标物含量过低，并受传感方法本身灵敏度的限制，往往难以将背景信号与微弱信号区分开来，导致常规的DNA电化学生物传感器不能用于检测复杂生物样品中的超低含量DNA。目前已有的DNA电化学生物传感技术的检测精度很难达到临床与科研上所需的检测精度，必需依赖于检测PCR提前对样本进行扩增，再使用传感技术进行检测；使电化学生物传感器的使用受到一定的限制。

发明内容

本发明实施例的目的在于克服现有技术检测灵敏度上的不足，提供一种超灵敏的DNA电化学检测方法、试剂以及系统。

为了实现上述发明目的，本发明实施例的技术方案如下：

一种超灵敏的DNA电化学检测方法，包括如下步骤：

在DNA电化学传感器的工作电极上固定DNA捕获探针；

在所述固定有DNA捕获探针的工作电极上固定MCH；

将待测的DNA样本、DNA信号探针添加至所述工作电极上进行杂交处理；

检测杂交处理后所述工作电极的电化学信号。

本发明的上述超灵敏的DNA电化学检测方法，通过使用MCH(6-巯基己醇)对工作电极封闭，可以屏蔽一些非靶DNA的信号和背景信号，实现对传感器噪声信号的降低，提高传感器灵敏度。

本发明进一步还提出一种超灵敏的DNA电化学检测试剂，包括一端用于与DNA检测的工作电极结合、另一端用于接触DNA信号探针上信号分子的分子导线。

该试剂在检测的过程中，作为在DNA捕获探针固定至工作电极上之后，然后分子导线与MCH结合共同对工作电极进行封闭，封闭后其一端用于与DNA检测的工作电极结合、另一端用于接触DNA信号探针上信号分子的分子导线，其接触信号DNA探针的标记信号分子，使得在保证传感器低噪声的同时尽可能的接受到靶DNA链产生的电化学信号，提高传感器灵。

本发明进一步还提出一种超灵敏的DNA电化学检测系统，包括DNA电化学传感器，和上述超灵敏的DNA电化学检测试剂。

本发明的上述系统包括具有至少一个三电极的DNA电化学传感器和超灵敏的DNA电化学检测试剂；其检测和使用的过程中，以传感器作为检测的载体，同时结合试剂的使用，对传感器的三电极的工作电极进行封闭，通过使用MCH(6-巯基己醇)对工作电极封闭，可以屏蔽一些非靶DNA的信号和背景信号，实现对传感器噪声信号的降低，提高传感器灵敏度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例超灵敏的DNA电化学检测方法中靶DNA形成“L”形下端超长的信号探针链的结构示意图；

图2为本发明实施例超灵敏的DNA电化学传感器的结构示意图；

图3为本发明实施例超灵敏的DNA电化学传感器的三电极材料层示意图；

图4为本发明实施例超灵敏的DNA电化学检测结果示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。