[发明专利]通用隔断超快扩增镁、钠切割型功能核酸可视化检测方法

说明书

本发明提供一种通用隔断超快扩增的镁、钠切割型功能核酸可视化检测方法。本发明通过巧妙地设计引物、模板及探针，使得在镁、钠离子存在下可对模板进行超快扩增，并使扩增产物在适宜环境中形成G四链体。进一步利用G四链体的类过氧化物酶活性进行显色，解决了传统PCR产物难于可视化检测的难题，实现了对镁、钠离子的快速、可视化检测。不仅如此，本发明提供的方法对镁、钠离子具有高特异、高灵敏的特点，检测结果更加客观、准确。

技术领域

本发明涉及生物传感器技术领域，具体地说，涉及一种通用隔断超快扩增的镁、钠切割型功能核酸可视化检测方法。

背景技术

钠是一种金属元素，化学符号是Na，原子序数是11，原子量是22.9898，属第IA族，是碱金属元素的代表，质地柔软，能与水反应生成氢氧化钠，放出氢气，化学性质较活泼。钠元素以盐的形式广泛的分布于陆地和海洋中，钠也是人体肌肉组织和神经组织中的重要成分之一。人体中钠的摄取主要是通过食物食盐摄取，缺了它就会饮食无味，还觉得软弱无力；但若长期摄入过多，则很容易影响健康，诱发疾病，例如使尿液中的蛋白质含量升高，引起肾上腺和脑组织释放一种使细胞兴奋性增加的因子，导致动脉收缩，血压升高。血压升高是导致心血管疾病的主要原因，大约62％的中风和49％的冠状动脉心脏病的主要病因是高血压。

目前，国内外检测钠离子含量的方法很多，如离子色谱法、火焰原子发射光谱法、火焰原子收法、流动注射技术和离子选择性电极相结合的方法等。应用这些方法测定钠离子含量的研究成果也有相应的报导，但操作繁琐、耗时长，而且需要专业的人员进行操作。因此，研究出简单快速、成本低廉、可准确定量的检测方法十分必要。

镁，化学符号是Mg，原子序数是12，原子量是24，属第IIA族，是一种银白色有金属光泽的金属，在自然界中分布较广。中国营养学会建议，成年男性每天约需镁350毫克，成年女性约为300毫克，孕妇以及喂奶期女性约为450毫克，2-3岁儿童为150毫克，3-6岁为200毫克。可耐受最高摄入量(UL)定为700mg/d。镁是人体细胞内的主要阳离子，浓集于线粒体中，仅次于钾和磷，在细胞外液仅次于钠和钙居第三位，是体内多种细胞基本生化反应的必需物质。镁是一种参与生物体正常生命活动及新陈代谢过程必不可少的元素。镁缺乏在临床上主要表现为情绪不安、易激动、手足抽搐、反射亢进等，正常情况下，由于肾的调节作用，口服过量的镁一般不会发生镁中毒。当肾功能不全时，大量口服镁可引起镁中毒，表现为腹痛、腹泻、呕吐、烦渴、疲乏无力，严重者出现呼吸困难、紫绀、瞳孔散大等。

常见的镁离子的检测方法主要有原子光谱法，包括原子吸收光谱、电感耦合等离子体发射光谱法和焚光光谱法，可见分光光度法，流动注射化学发光法和微分电位溶出法等，但是这些检测方法都需要昂贵的仪器和经过专业培训的操作人员，样品前处理也比较繁琐，不具有普遍适用性。

发明内容

本发明的目的是提供一种切割型快速检测镁、钠离子的系统。

本发明的另一目的是提供一种通用隔断超快扩增的镁、钠切割型功能核酸可视化检测方法。

为了实现本发明目的，发明人根据镁离子和钠离子的特异性核酶，设计通用隔断引物对其进行超快聚合酶链式反应(super Polymerase Chain Reaction,sPCR)，结合富G序列在K⁺存在条件下形成具有类过氧化物酶活性的G四链体，构建了一种新型的基于隔断引物的镁离子、钠离子切割型功能核酸比色传感器。

第一方面，本发明提供一种快速检测镁、钠离子的系统，包括：(1)切割体系，(2)sPCR扩增体系，(3)HCR体系，(4)包含ABTS显色液的检测体系。

所述检测体系用于对待测样品依次经由所述切割体系、sPCR扩增体系和HCR体系进行反应后所得产物进行显色检测；

其中，所述切割体系包括底物链I和酶链I以及底物链II和酶链II：