[发明专利]一种检测生物标志物的微生物传感器及检测方法、培养与检测芯片和检测系统

说明书

本发明提供了一种检测生物标志物的微生物传感器，由组分A和组分B组成，组分A为磁珠与核酸适配体的偶联物，核酸适配体能够与目标生物标志物特异性结合；组分B为转化荧光蛋白并表达抗性的基因工程菌液，并在基因工程菌株上修饰核酸探针。核酸探针的全部核酸序列与核酸适配体部分序列互补，目标生物标志物与核酸探针竞争结合核酸适配体的结合位点，通过荧光强度来检测目标生物标志物的含量。本发明在建立基因工程微生物表面核酸探针修饰及表征技术、生物标志物与核酸适配体及微生物荧光探针三者竞争反应的基础上，发展了准确灵敏的核酸适配体耦合微生物荧光探针的生物标志物定量检测新技术。

技术领域

本发明属于生物医学检测领域，具体涉及一种检测生物标志物的微生物传感器及检测方法、培养与检测芯片和检测系统。

背景技术

生物标志物是在疾病发生过程中发生显著改变的分子，可以是核酸、蛋白质、代谢物、同工酶或者是激素，分为诊断性生物标志物、预后性生物标志物和预测性生物标志物。发展准确灵敏的生物标志物定量检测技术不仅对疾病的早期诊断具有重要意义，还能实时监控疾病的进程，以便作出及时治疗。

常用的蛋白类生物标志物的检测方法包括酶联免疫吸附法(ELISA)、电化学分析法、化学发光免疫分析法和免疫荧光技术等。这些检测方法均有各自的优缺点，值得一提是大多方法是基于抗原抗体之间的免疫反应实现的，而抗体具有稳定性差、修饰难、成本较高等缺点。核酸适配体作为一种新型识别分子，具有易修饰、成本低、化学性质稳定以及配体范围更广等优势，目前在部分研究中替代了抗体进行生物标志物的检测。因此，以核酸适配体为特异性识别分子，发展准确灵敏的生物标志物定量检测新技术，对于疾病的早期诊断具有重要的意义。

微生物荧光探针具有体积小、响应时间短等特点，由微生物作为特异性识别分子，其待测样品一般不需要预处理，同时，微生物的生长起到了一定的信号放大作用。核酸适配体与微生物荧光探针的诸多优点为发展新型准确灵敏的生物标志物定量检技术提供了一种新思路，将二者相结合构建的新型微生物荧光探针能够在高度特异性识别生物标志物的同时，产生效果显著的信号放大作用，极大的提高了检测灵敏度，对生物标志物的痕量检测与疾病的早期诊断有着十分重要的意义。

本发明还将该新型检测技术与微流控芯片相结合，简化检测步骤，减少检测样品的用量，同时还能够实现多种生物标志物的联合检测，为一些引起多生物标志物发生变化的疾病的早期诊断提供更加可靠、准确的检测结果，以便进行针对性的治疗。不仅如此，将基于相关设备的荧光检测系统引入该研究中能够更加方便直观的获得检测结果，最终建立起方便快捷的多种生物标志物同时检测的新型检测方法。

发明内容

为了克服现有技术上的问题，本发明提供一种检测生物标志物的微生物传感器及检测方法、培养与检测芯片和检测系统，在生物标志物与核酸适配体及微生物荧光探针之间竞争反应体系的基础上，建立了生物标志物定量检测技术，减少检测样品的用量，同时还能够实现多种生物标志物的联合检测，为一些引起多生物标志物发生变化的疾病的早期诊断提供更加可靠、准确的检测结果，有利于针对性的治疗。

本发明提供以下技术方案：

一种检测生物标志物的微生物传感器，由组分A和组分B组成，所述组分A为磁珠与核酸适配体的偶联物，所述核酸适配体能够与目标生物标志物特异性结合；所述组分B为转化荧光蛋白并表达抗性的基因工程菌株，并在基因工程菌株上修饰核酸探针。所述核酸探针的核酸序列与所述核酸适配体序列互补，目标生物标志物与所述核酸探针竞争结合核酸适配体的结合位点，通过荧光强度来检测目标生物标志物的含量。