[发明专利]一种智能生物探针的致病微生物精准检测及杀灭方法

说明书

本发明公开了一种智能生物探针的致病微生物精准检测及杀灭方法，具体是将一定浓度的金属离子前驱体溶液与某一特定结构的核酸或靶蛋白溶液依次添加到致病微生物细胞悬液中，经过一段时间的共同孵育，原位自组装生物合成相关致病菌或病毒的可编程智能生物探针。该探针可通过原位生物自组装合成对致病微生物精准靶向标记与即时快速检测的荧光或磁性纳米探针，能够实现跨尺度多模态的实时动态高灵敏与高特异性的快速准确示踪和精准杀灭。该方法生物安全性好，且简便易行、灵敏度高、特异性强、检测快速直观、普适性强，为高致病性微生物导致的相关疾病的早期诊断预警监测提供了坚实的技术支撑。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及基于原位自组装可编程核酸等智能生物探针的致病微生物即时快速精准检测方法。

背景技术

致病微生物一直是严重威胁人类健康的“隐形杀手”。可靠而有效快速的致病微生物诊断方法是防控多种疾病(特别是各种冠状病毒所致流行病)的重要工具，也是保证国家和国际生物安全的重要手段。目前常用的针对致病微生物的检测技术包括活细胞计数法、分子生物学方法、酶联免疫学方法等。上述方法操作复杂，所需免疫试剂昂贵且通常毒性较大，并且经常出现检测结果假阳性或灵敏度不高等问题。生物芯片是近年来发展的热门技术，其理论基础为核酸杂交理论，往往以阵列的形式出现，优点是实现多通道测量，但同样存在测量结果假阳性的不足。

随着生物医学研究的不断深入，可视化的生物成像技术在生命科学和医学领域扮演者越来越重要的角色。相比于其他生物成像技术而言，荧光成像技术具有价格低廉、成像快速等特点。由于纳米材料独特的光、电、磁等理化性质，使得纳米技术近年来在致病微生物检测方面得到了人们的广泛关注。金属纳米探针(如金、银等)，其尺寸通常小于2nm，表现出强的可见-近红外荧光。金属纳米探针的合成通常需要大分子物质如蛋白质、核酸等作为模板稳定金属纳米探针的结构，这对生物成像至关重要。

DNA等核酸作为遗传密码的载体，因其精确的碱基互补配对，可作为很好的自组装材料。利用范德华力，共价键，静电作用力，电荷转移作用等分子之间的作用力能够完成核酸与不同纳米材料的体外自组装。然而，这些合成方式的条件都较为苛刻，比如需要保持高温、较窄的酸碱范围、复杂的编程等。本发明在常温、宽酸碱范围的条件下，依托致病微生物原位自组装合成荧光或磁性纳米探针，直接进行致病微生物的标记检测，建立了一种基于致病菌或病毒特异微环境的原位自组装可编程核酸等生物分子的智能纳米探针的致病微生物即时快速检测与精准杀灭方法，具有广阔的应用前景。

发明内容

技术问题：针对目前现有检测技术存在的缺陷，本发明提供了一种智能生物探针的致病微生物精准检测及杀灭方法，是一种致病菌或病毒特异微环境的原位自组装可编程核酸等生物分子的智能纳米探针，并基于此建立了致病微生物即时快速检测与精准杀灭方法。利用在靶向致病微生物体内原位自组装合成具有稳定荧光或磁性等特性的智能生物探针，以便实现对致病微生物实时快速检测与精准杀灭方法，具有高灵敏与高特异性及简便易行等特点。

技术方案：本发明的一种智能生物探针的致病微生物精准检测方法是一种基于致病菌或病毒特异微环境的原位自组装可编程核酸的生物分子的智能纳米探针的致病微生物即时快速检测与精准杀灭方法，具体如下：

步骤一、将生物相容性优良的金属前驱体溶液与无菌水相混合，得到相关金属前驱体溶液；

步骤二、用步骤一中所述相关金属前驱体溶液悬浮致病微生物细胞，然后加入用无菌水溶解的核酸片段或靶蛋白溶液的生物活性物质，充分混合形成混合液A；

步骤三、将步骤二中获得的混合液A置于恒温摇床继续培养得到混合液B；

步骤四、取步骤三处理后的混合液B滴于载玻片上进行制片；

步骤五、利用激光共聚焦荧光显微镜激发，进行荧光成像。

其中，