[发明专利]一种基于酶催化循环及二硫化钼吸附介导可视化检测核酸的方法

说明书

本发明公开一种基于酶催化循环及二硫化钼介导吸附可视化检测核酸的方法，包括：将巯基或polyA修饰的捕获序列组装在金纳米粒子表面，构建纳米金捕获探针；向含有目标核酸的待测体系中加入捕获探针，目标核酸与捕获探针完成杂交后进行循环剪切反应；向完成剪切反应体系中加入二硫化钼纳米片，静置反应；取步骤反应后体系的上清液，肉眼观察上清液颜色的变化，并通过紫外分光光度计测量上清液的吸光值变化。本发明基于目标核酸触发的酶循环反应，利用二硫化钼与纳米金探针的吸附进行信号输出，通过裸眼观察或比色光谱即可实现对目标核酸的现场原位快速检测；本发明操作简单、反应条件温和、灵敏度高，选择性好，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于比色试剂研究及核酸检测领域，具体涉及一种基于酶催化循环及二硫化钼吸附介导可视化检测核酸的方法。

背景技术

在过去的几年中，核酸检测在医学研究和诊断以及食品和药物工业监测方面具有重要的应用，受到了高度关注。聚合酶链反应(PCR)是当前核酸检测的经典技术。然而，PCR需要针对不同的靶标设计复杂的引物，步骤繁琐，成本高昂，无法满足临床检测的需求。纳米生物传感技术的发展为核酸检测提供了新的契机，通常通过在纳米传感体系中引入与目标核酸相互补的捕获序列用于核酸的识别和检测。其中，基于捕获序列和核酸靶标分子1:1杂交作用机制的分析方法具有有限的灵敏度和检测能力，已无法满足当前生物分析中高灵敏度和低检测限的需求。许多等温扩增技术和酶扩增循环技术，包括滚环扩增(RCA)、链置换扩增(SDA)、解旋酶扩增(HAD)和杂交链式反应(HCR)，都正革新着核酸检测的里程(Lee,S.H.,Park,S.M.,et al.,Biosens.Bioelectron.,2019,141,111448；Reid,M.S.,Chris,L.X.,et al.,Angew.Chem.Int.Ed.,2018,37,11856-11866)。其中，酶催化循环反应可以通过酶特异性地剪切核酸分子，有效地提高靶标利用率，扩增检测信号。此外，酶兼具高效性和专一性，在提高生物检测灵敏度的同时，也提高了生物检测的特异性(Qian,C.,Wang,R.,et al.,Anal.Chem.Acta,2019,1050,1-15；Xie.,X.,Xu,W.,Acc.Chem.Res.,2012,9,1511-1520)。例如，核酸外切酶III是一类作用于双链DNA的核酸剪切酶，可沿平末端或3’凹陷末端从3’→5’方向逐步催化去除单链单核苷酸，而不影响另一条互补序列的完整性(Angew.Chem.Int.Ed.,2017,56,1855-1858)。

比色检测作为一种现场诊断方法，具有操作简单、实时便携、现场分析等优点，一直是化学分析和医学检测中的研究热点。比色检测通过传感体系中有色试剂或纳米材料的颜色变化，可以直观地诊断出目标分子的存在与否(Tang,L.,Li,J.ACS Sensors,2017,2,857-875)。但现有比色检测存在灵敏度不高、体系抗干扰性差等缺陷(Zhang,Y.,McKelvie,L.,et al.,Talanta,2016,152,410-422)。常用的显色纳米材料金纳米粒子由于具备独特的光学特性、强大的表面等离子共振吸收和高消光系数，已成为便携式仪器甚至肉眼监测分析目标的理想材料。发展操作简单、具有高灵敏度和选择性的比色检测方法对核酸检测领域至关重要。

发明内容