[发明专利]一种用于检测靶DNA的端粒传感器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物传感器，涉及一种用于检测靶DNA的端粒传感器及其制备方法。

背景技术

近年来，使用生物传感器对DNA序列进行检测因其在分子遗传学等诸多领域中的重要性吸引了广泛注意力，为了提高检测的灵敏度和选择性，光学技术、电子传导技术以及表面等离子共振技术等多种技术得到了大量的使用。其中一种常见方法是将酶、抗体或DNA探针固定到酶电极、DNA微阵列等表面上，由于表面存在着非特异性反应，因而这种方法选择性较差，然而通过加入阻断剂，可提高其特异性，使其发挥最佳性能。另一种得到广泛应用的方法是均相法，该法将反应物混合，在溶液中进行反应。在过去十年中，纳米微粒的使用使得均相介质中的信号得以扩大，许多基于纳米微粒的均相检测方法得到了长足的发展，如银扩增电检测技术、银扩增拉曼指纹图谱检测技术、磁性微粒DNA纳米条形码检测技术、共轭聚合物扩增荧光检测技术等。此外，还出现了使用荧光染料、量子点以及纳米颗粒检测DNA的新途径。

许多现有的生物传感器存在着。而本发明的端粒传感器拟使用G四联体的折叠/展开原理构建，其原理是，富GDNA序列可折叠形成一种非标准的二级结构，即G四联体结构，该结构在端粒DNA中十分常见，形成G四联体结构后，DNA序列两端距离显著缩短，而当该结构展开时，距离增长，因此可利用G四联体结构变化，在两端分别标记两种荧光染料作为供体与受体，建立荧光能量共振转移体系，当G四联体结构发生改变，供、受体之间距离发生变化，体系的FRET信号相应改变，利用这一原理，可对与G四联体序列互补的靶DNA序列进行检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于检测靶DNA的端粒传感器及其制备方法，解决现有的生物传感器，如金纳米颗粒DNA传感器等，存在的制作复杂、灵敏度较低、选择性差的问题。

一种用于检测靶DNA的端粒传感器及其制备方法包括以下步骤：

步骤一，在0.2μm羧基荧光微球表面修饰氨基DNA，建立荧光微球/氨基DNA体系的构建；

步骤二，Alexa488-DNA与荧光微球/氨基DNA杂交，完成荧光微球/氨基DNA/Alexa488-DNA体系的构建；

步骤三，G四联体的形成，完成端粒传感器的构建。

进一步，所述步骤一具体方法：

取20μL羧基荧光微球悬浊液，离心洗涤，羧基荧光微球直径0.2μm，结构为聚合物包裹crimson625/645荧光染料，表面修饰有羧基，浓度为2.3×10¹²个/mL；将微球重新分散至100μLMES缓冲液中，MES缓冲液浓度为0.1M，pH5.75，加入35μL氨基DNA；加入4μLEDAC溶液，EDAC溶液浓度为10mg/mL，溶剂为MES缓冲液0.1M，pH5.75；在25℃下持续振荡1小时，重复四次；离心，用140μLTEN缓冲液洗涤，TEN缓冲液为1×TEN缓冲液，pH7；将产物荧光微球/氨基DNA重新分散至140μLTEN缓冲液中。

进一步，所述步骤二具体方法：

向荧光微球/氨基DNA中加入18μLAlexa488-DNA，25℃下在黑暗环境中反应12小时，得到产物荧光微球/氨基DNA/荧光修饰DNA；离心，收集上清液。

进一步，所述步骤三具体方法：

加入配体34μLKCL溶液、18μLZnTCPP溶液，KCl溶液浓度为0.588mM，ZnTCPP溶液浓度为100μM；25℃下在黑暗环境中反应8小时，得端粒传感器。

进一步，氨基DNA、Alexa488-DNA、靶DNA浓度皆为100μM；

所述氨基DNA的序列3’端标记有氨基，Alexa488-DNA的序列3’端标记有Alexa488荧光染料；

所述氨基DNA的序列3’端的氨基通过缩合反应与微球上的羧基结合，Alexa488-DNA序列分别与氨基DNA、靶DNA互补。

进一步，所述一种用于检测靶DNA的端粒传感器及其制备方法具体包括：

步骤一，在0.2μm羧基荧光微球表面修饰氨基DNA，5’-ATGCTCGX-3’，其中X为氨基：