[发明专利]用于铅离子检测的DNA四面体探针及检测铅离子的方法

权利要求书

1.一种DNA四面体纳米结构捕获探针检测铅离子的方法，其特征在于，

所述的DNA四面体纳米结构捕获探针由单链探针Tetra-A、单链探针Tetra-B、单链探针Tetra-C和单链探针Tetra-D组成，所述单链探针Tetra-A、单链探针Tetra-B、单链探针Tetra-C和单链探针Tetra-D都含有三个结构域，且每个所述结构域分别与其他三条单链探针的结构域互补；所述单链探针Tetra-A、单链探针Tetra-B、单链探针Tetra-C和单链探针Tetra-D分别围绕一圈形成DNA四面体基座的一个面，并在所述DNA四面体基座的顶点处有两个非互补的起弯折作用的碱基；所述单链探针Tetra-A的3’端还含有结构域A，所述结构域A与铅离子依赖的脱氧核酶探针互补；所述结构域A的核苷酸序列如序列表中SEQ IDNo.6所示，所述单链探针Tetra-A、单链探针Tetra-B、单链探针Tetra-C和单链探针Tetra-D的核苷酸序列分别如序列表中SEQ ID No.1、SEQ ID No.2、SEQ ID No.3和SEQ ID No.4所示；

所述的方法包括以下的步骤：

(1)、通过DNA纳米自组装技术的一步法合成方法制得所述DNA四面体基座；所述的一步法合成方法是将所述单链探针Tetra-A、单链探针Tetra-B、单链探针Tetra-C和单链探针Tetra-D配制成探针溶液，在93～97℃加热2～5min后，冷却至2～5℃持续30秒而得所述DNA四面体基座；所述单链探针Tetra-A、单链探针Tetra-B、单链探针Tetra-C和单链探针Tetra-D都含有三个结构域，且每个所述结构域分别与其他三条单链探针的结构域互补；所述单链探针Tetra-A、单链探针Tetra-B、单链探针Tetra-C和单链探针Tetra-D分别围绕一圈形成所述DNA四面体基座的一个面，并在所述DNA四面体基座的顶点处有两个非互补的起空间距离控制作用的碱基；所述单链探针Tetra-A的3’端还含有结构域A，所述结构域A与铅离子依赖的脱氧核酶探针互补；

(2)、在电化学装置的工作电极的表面添加步骤(1)所得的DNA四面体基座，使所述DNA四面体基座的三个顶点自组装连接到所述的工作电极的表面，另一个顶点延伸出所述结构域A，得到表面组装DNA四面体基座的工作电极；

(3)、将待检测样品溶液与铅离子依赖的脱氧核酶探针与步骤(2)所得的工作电极反应，60℃变性5分钟，20℃冷却20分钟，再25℃杂交2小时，即获得带G-四联合体的工作电极；所述的铅离子依赖的脱氧核酶探针的核苷酸序列如序列表中SEQ ID No.5所示；

(4)、将过氧化氢和血红素加入到缓冲溶液中进行混合，然后将步骤(3)所得的带G-四联合体的工作电极浸入上述混合溶液中，进行过氧化氢分解的氧化还原反应，产生电化学氧化还原信号，进行电化学检测分析，所述的电化学检测分析为循环伏安法；

所述的方法的灵敏度能够达到10pM。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述一步法合成通过以下步骤实现：取1μM所述单链探针Tetra-A、单链探针Tetra-B、单链探针Tetra-C和单链探针Tetra-D的溶液各1μL以及30mM的三(2-羧乙基)膦1μL和45μL TM缓冲溶液A混合均匀，然后95℃加热2min，迅速降温到4℃，4℃持续30秒以上，即得终浓度为1μM的所述DNA四面体基座；所述TM缓冲溶液A包括20mM Tris，50mM MgCl₂，调节至pH8.0；所述单链探针Tetra-A、单链探针Tetra-B、单链探针Tetra-C和单链探针Tetra-D的摩尔浓度比为1:1:1:1。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述一步法合成使用控温仪控制95℃加热2分钟，迅速降温到4℃，持续30秒以上。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述电化学装置是金盘工作电极。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的DNA四面体结构探针的三个顶点连接到所述电化学装置的工作电极表面，通过共价自组装连接。