[发明专利]一种检测DNA甲基化酶活性的光电化学免疫传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种检测DNA甲基化酶活性的光电化学免疫传感器及其制备方法和应用，该光电化学免疫传感器由Sb₂Se₃‑GO‑CS修饰基底电极，hDNA共价结合到修饰后的基底电极上，Dam MTase甲基化和DPn I剪切后在电极上得到ssDNA，S1‑AuNPs与ssDNA特异性结合得到。本发明传感器可以增加了溶液的分散性，进一步共价偶联生物分子，通过酰胺键共价结合大量hDNA，再将hDNA用Dam MTase甲基化通过DPn I的剪切作用释放出ssDNA。本发明传感器具有良好的稳定性与灵敏性，操作简便，反应迅速，能够实现对DNA甲基化酶活性的定量检测，将为疾病的早期诊断与治疗提供新的平台。

技术领域

本发明属于生物医学检测领域，具体涉及一种检测DNA甲基化酶活性的光电化学免疫传感器及其制备方法和应用。

背景技术

肿瘤的形成主要受遗传学修饰与表观遗传修饰的影响。DNA甲基化属于表观遗传修饰，在DNA甲基化转移酶(Dam MTase)催化下，对个体的生长与发育等生命过程起到调控作用。近年来有研究表明，DNA甲基化异常，也就是MTase活性的失调与肿瘤癌症等多种疾病相关。对Dam MTase活性的深入研究可以为临床诊断和肿瘤治疗提供有价值的指导。用于MTase测定的传统方法包括DNA底物的放射性标记，高效液相色谱和凝胶电泳等。然而，这些检测方法需要设定较长的测定程序，使用昂贵的仪器和不安全的同位素标记等，从而限制了它们的实际应用。因此，开发一种能够高灵敏、简洁快速检测Dam MTase活性的方法仍然是一个挑战。

Sb₂Se₃是一种带隙较窄(1.0-1.3eV)的p型半导体材料，有优异的光电性能与热电性能。最近Sb₂Se₃已成为用于太阳能转换装置的有前途的无毒且低成本的光吸收剂。现有技术中将其成功应用于薄膜太阳能电池后，还开发了Sb₂Se₃光电阴极用于PEC水分解。此外，也有报道证明了由修饰有TiO₂和Pt的Sb₂Se₃纳米针状物组成的光电阴极可用于PEC产氢。由于Sb₂Se₃光电阴极的发展历史相对较短，并且关于Sb₂Se₃作为光电阴极PEC传感器用于检测生物分子的报道很少。考虑到其巨大的潜力，迫切需要进一步深入调查。最近，半导体纳米晶体与金属纳米粒子之间的荧光共振能量转移已被证明是一种先进可行的生物测定方案。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于高光电活性物质Sb₂Se₃的光电化学免疫传感器用于DNA甲基化酶活性的检测，该光电化学免疫传感器操作步骤简便，反应快速，灵敏度高，能够实现对DNA甲基化酶活性的定量检测。

本发明的另一个目的是提供所述光电化学免疫传感器的制备方法。

本发明的另一个目的是提供所述光电化学免疫传感器的应用。

本发明中技术术语的缩写如下：

硒化锑：Sb₂Se₃；氧化石墨烯：GO；发卡DNA：hDNA；Dam甲基转移酶：Dam Mtase(购置于NEB公司)；限制性核酸内切酶：DPn I(购置于NEB公司)；单链DNA：ssDNA；壳聚糖：CS；三氯化锑：SbCl₃；2-甲氧基乙醇：2-ME；巯基乙酸：TGA；乙醇胺：EA；2-巯基乙醇：MCH；氧化铟锡半导体电极：ITO；激子能量转移：EET。

本发明中hDNA和S1均由生工生物工程(上海)合成。