[发明专利]一种基于距离变化信号输出的可卡因便携检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种针对可卡因的即时定量便携检测新装置，属于可视化定量分析方法技术领域。

背景技术

核酸适体是能够与特定靶标进行特异性结合的寡核苷酸序列，是一种新型的分析、诊断分子。自出现以来，核酸适体便得到了越来越广泛的应用。相比于传统蛋白单克隆抗体，核酸适体具有易合成、更稳定、易修饰、亲和力强等优点(1、Gold L.，Polisky B.，Uhlenbeck O.，et.al.，Diversity of oligonucleotide functions,Annual Review of Biochemistry[J].1995,64.763-797；2、Van-Thuan Nguyen，Young Seop Kwon，Man Bock Gu，Aptamer-based environmental biosensors for small molecule contaminants[J].2017,45:15–23；3、Tarun Kumar Sharma，John G.Bruno，Abhijeet Dhiman，ABCs of DNA aptamer and related assay development[J].2017,35:275-301.)。基于这些优点，近数十年已经发展了纵多利用核酸适体构建的的生物传感器，用于多种小分子、蛋白或金属离子的定性或定量检测(4、S.Tombelli,M.Minunni,M.Mascini，Analytical applications of aptamers[J].2005,20:2424-2434.)。

DNA水凝胶(DNA Hydrogel)就是利用核酸适体的特异性实现对特定靶标的智能响应。水凝胶是以水为分散介质的凝胶，是在具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与水分子结合，将水分子连接在网状内部，而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物，是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水。DNA水凝胶是由两条分别带有链A序列和链B序列的聚合物链通过一条与链A和链B皆能部分互补的Linker链进行交联后形成的胶状固体，当加入与Linker核酸适体特异性结合的靶标后，竞争夺取Linker，使胶状水凝胶瓦解，释放出包埋在水凝胶中的信号分子或信号启动物质，实现信号放大及输出(5、Liu J，Liu H，Kang H，et.al.，Aptamer-incorporated hydrogels for visual detection，controlled drug release,and targeted cancer therapy[J].Anal Bioanal Chem.2012,402:187–194；6、Zhi Zhu，Cuichen Wu，Haipeng Liu，et.al.，An Aptamer Cross-Linked Hydrogel as a Colorimetric Platform for Visual Detection[J].Angew.Chem.Int.Ed.2010,49,1052-1056.)。

即时诊断是一门实验医疗学科，近年来也日渐成熟成为一项重要的诊断技术。所谓即时诊断(Point of Care Test，POCT)，是指在能够在病人身旁快速获得诊断结果(7、Peter B.Luppa，Carolin Mu ller，Alice Schlichtiger，Point-of-care testing(POCT):Current techniques and future perspectives[J].Trends in Analytical Chemistry,2011,30:887-898.)。该技术方便、快捷，无需昂贵的实验仪器、设备、专业人员，亦不需要进行复杂的样品处理，而是仅仅依靠简单的设备来读出信号或者通过观察试纸上的条纹、斑点等颜色变化实现检测目的。即时诊断除应用于医院、诊所中以达到迅速获取病人信息外，也使疫情早期预警、家庭保健防护、贫困地区医疗以及食物、水、环境等的现场监测等成为可能。

发明内容

本发明针对传统可卡因检测方法的操作复杂、成本高、所需仪器昂贵等问题，设计出了一种快速、低成本、特异性强的可卡因检测新装置及方法。

本发明的技术方案为：