[发明专利]基于双发夹结构的电致发光传感器及其构建方法、用途

说明书

本发明公开了一种基于双发夹结构的电致发光传感器及其构建方法、用途，构建方法如下：S1将DNA链加热后冷却至室温；S2制备CdS:Mn QDs；S3制备CdS:Mn‑HP2信号探针；S4制备纳米金；S5获得纳米金‑HP3信号探针；S6打磨玻碳电极；S7用金纳米颗粒修饰玻碳电极；S8固载HP1；S9用巯基己醇封闭玻碳电极上的非特异性结合位点；S10孵育miRNA‑21和CdS:Mn‑HP2；S11孵育MUC1‑aptamer复合物和纳米金‑HP3；S12组装电致发光传感器；本发明能检测两种不同种类的生物标志物，且检出限低、检测线性范围广，电致发光传感器的稳定性和重现性良好，检测结果准确性高。

技术领域

本发明属于电致发光传感器技术领域，特别是涉及一种基于双发夹结构的电致发光传感器及其构建方法、用途。

背景技术

DNA、miRNA、蛋白、酶以及相关代谢分子作为能够客观评价生物生长过程、病理过程的重要生物学标志物，对相关生物标志物实现高灵敏检测具有重要的理论意义及实际价值，目前大多数技术仅能实现对单一生物标志物的高灵敏检测，但由于生物活动过程的复杂性，对单一生物标志物的检测会限制人们对生物活动检测的效率以及准确性，且不同种类的生物标志物对生物活动过程的调控往往具有多样性，导致对同一种类的多种生物标志物的检测出现假阳性信号的可能性较高，因此研究一种可同时检测两种不同种类生物标志物的电致发光传感器具有重要意义。

电化学发光技术(ECL)通过对反应体系施加一定的电压引起电化学反应，使电极表面的发光物质生成不稳定的激发态，发光物质从激发态回到稳定的基态时以光的形式释放能量产生化学发光；电化学发光技术结合了发光分析和电化学分析技术的特点，能够同时检测发光强度和电流，具有灵敏度高、可控性强、检测范围宽、响应迅速等优点，电化学发光方法作为一种高效、灵敏的新型分析方法，满足对生物标志物高灵敏检测的现实需求，近年来电化学发光技术被广泛应用于生物标志物的检测中，为进一步提高电化学发光对生物标志物检测的灵敏性，将一些核酸分子放大方法应用到电化学发光生物传感器中。

核酸分子放大方法包括环介导等温放大策略、链置换策略、催化发夹自组装策略以及杂交链式反应策略，其中催化发夹自组装策略因不需要任何酶的参与就能实现线性目标物的循环放大，成为近几年广泛应用的经济又高效的信号放大技术之一。

催化发夹自组装策略的基本原理如下：首先根据目标物的序列信息设计HP1和HP2，当目标物存在时，HP1能够被目标物打开形成目标物-HP1的双链结构；双链结构中没有与目标物互补的部分可以与HP2上的支点结合，而由于HP1和HP2的作用力更强，可以形成HP1-HP2的双链DNA结构，此时目标物就会被置换下来变成游离的状态，进入到下一个打开HP1的过程，以此不断循环，实现对目标物的高灵敏检测；然而，由于HP1上往往只有一个发夹结构，其相应的也只能被一个目标物分子所打开，因此限制了催化发夹自组装技术在多目标物检测领域的应用。

现有技术中存在的主要问题是：1.单一生物标志物的检测会限制检测的效率和准确性，同一种类多种生物标志物的检测出现假阳性信号的可能性较高，因此在一定程度上限制了基于生物标志物实现病情检测的临床应用；2.在传统的催化发夹自组装策略中，HP1的单发夹结构限制了催化发夹自组装技术在多目标检测领域的应用。

因此亟需设计一种新颖的双发夹结构的DNA探针来克服现有催化发夹自组装技术不能实现多目标物检测的问题，同时通过引入两种目标物作为催化发夹自组装过程的催化核酸分子，实现了对两种不同种类生物标志物的高灵敏检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双发夹结构的电致发光传感器构建方法，通过在HP1上催化两种发夹结构自组装过程，实现同时对两种不同种类生物标志物的高灵敏检测，提高了生物标志物的检测效率。

本发明的目的还在于提供一种基于双发夹结构的电致发光传感器，能够检测两种不同种类的生物标志物，且检测限低，线性范围更广。