[发明专利]一种基于镉的功能核酸的可视化传感器及其应用

权利要求书

1.一种基于镉的功能核酸的可视化传感器，包括分子识别元件、信号放大元件和信号转换元件，其特征在于，

所述分子识别元件包括镉离子脱氧核酶；所述镉离子脱氧核酶由底物链和酶链组成；

所述信号放大元件包括等温扩增体系和氯高铁血红素，

所述脱氧核酶底物链的序列(5’-3’)为：CTCACGAGTCACTATrA*GGAAGATGGCGAAACGGGGCCGG；

所述脱氧核酶酶链的序列(5’-3’)为：ATCTTCCTTCGATAGTTAAAATAGTGACTCGTGAC；

所述扩增模板的序列(5’-3’)为：CCCTACCCGCCCTACCCCCCTACCCGCCCTACCCAACTGACTCCCGGCCCCGTTTCGCCATCTTCC；

所述信号转换元件包括显色剂；所述等温扩增体系包括A体系和B体系；

所述A体系包括：扩增模板、dNTPs和镉离子脱氧核酶切割产物；

所述B体系包括：Bst DNA聚合酶及其缓冲溶液、Nt.BstNBI切刻内切酶及其缓冲溶液。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述信号转换元件还包括终止剂，所述显色剂为TMB显色剂。

3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述终止剂为硫酸。

4.一种检测镉离子的方法，其特征在于，包括如下步骤：

制备镉离子浓度和G-四链体功能核酸显色光密度关系的标准曲线；

按上述制备标准曲线的过程进行待测样品的检测，得到待测样品的G-四链体功能核酸显色光密度值，通过上述标准曲线计算镉离子的浓度；

其中，镉离子浓度和G-四链体功能核酸显色光密度关系的标准曲线的步骤包括：

(1)在镉离子脱氧核酶的底物链和酶链中加入不同浓度镉离子溶液，制备镉离子脱氧核酶切割产物；

所述脱氧核酶底物链的序列(5’-3’)为：CTCACGAGTCACTATrA*GGAAGATGGCGAAACGGGGCCGG；

所述脱氧核酶酶链的序列(5’-3’)为：ATCTTCCTTCGATAGTTAAAATAGTGACTCGTGAC；

(2)将扩增模板，dNTPs，镉离子脱氧核酶切割产物和超纯水混合均匀，制备A体系；将Bst DNA聚合酶及其缓冲溶液，Nt.BstNBI切刻内切酶及其缓冲溶液混合均匀，制备B体系；

所述扩增模板的序列(5’-3’)为：CCCTACCCGCCCTACCCCCCTACCCGCCCTACCCAACTGACTCCCGGCCCCGTTTCGCCATCTTCC；

(3)A体系先进行孵育，然后与B体系迅速进行混合，孵育扩增，终止反应后得到扩增产物；

(4)将扩增产物、酶活缓冲液和氯高铁血红素稀释溶液混匀并反应，形成G-四链体结构；

(5)向步骤(4)混合液中加入显色液，混匀并反应，反应结束后加入H₂SO₄，测定OD₄₅₀值，得到OD₄₅₀值随镉离子浓度变化的标准曲线。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)的操作为：将镉离子脱氧核酶的底物链和酶链用缓冲液稀释，95℃加热15min，然后缓慢降至25℃；加入待测镉离子溶液，25℃孵育6min，加入终止液，得到镉离子脱氧核酶切割产物。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3)的操作为：A体系于95℃孵育5min，然后与B体系迅速进行混合，55℃孵育扩增20min，95℃保持10min以终止反应。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(4)中反应温度为37℃，反应时间为30min；步骤(5)中反应温度为37℃，反应时间为10min。