[发明专利]一种适配体分子信标对靶分子的多元检测分析方法

说明书

本发明提供了一种适配体分子信标对靶分子的多元检测分析方法，是将适配体分子信标与检测样品在1×BB缓冲体系的载体上或悬浮环境下混合，并在37‑70℃、1‑3分钟条件下孵育，适配体分子信标与检测样品的靶分子特异性结合形成多元复合物并释放检测信号，利用检测仪器进行检测分析，实现高通量和高分辨率成像分析检测。本发明利用适配体分子信标和靶分子的特异结合能力，通过修饰改造使其带有可开启的信息标签，当分子信标与靶分子结合后，利用分子信标空间结构的改变来开启信息标签，从而实现应对各种需要的靶分子定性和定量检测鉴定，使得适配体分子的种类进一步扩大，分子信标种类也进一步扩大，检测方式也可根据需要进行多样化。

技术领域

本发明属于分子生物学检测领域，涉及一种适配体分子信标对靶分子的多元检测分析方法。

背景技术

随着生命科学和化学的不断发展，分子生物学诊断技术有了飞速的发展，同时也使现代分子生物学与分子遗传学取得巨大进步，从而使人们对生物体的认知已经逐渐深入到微观水平。近年来，分子生物学诊断技术的方法学研究取得了很大进展，先后建立了限制性内切酶酶谱分析、核酸分子杂交、限制性片段长度多态性连锁分析等方法。1985年由美国Cetus公司人类遗传学研究室Mullis等创立并随后迅速发展起来的DNA体外扩增技术(Polymerase Chain Reaction, PCR)以及90年代发展起来的DNA芯片技术(DNA Chip)，又将分子生物学诊断技术提高到一个崭新的阶段。但是，分子生物学检测技术依然存在不足，急需要改进。如：在2019年末发生的新型冠状病毒疫情来说：在疫情初期，如果有高通量的快速筛查检测技术，对大量人群进行疑似病人的快速筛查和迅速隔离，就会极大的减缓疫情的爆发速度，可以使更多的人免受疾病的痛苦，也使国家减少很多损失。因此检测技术依然存在不足，如：蛋白（pg级）和核酸（分子拷贝级）的检测灵敏度上相差十的三次方以上，极大的影响从基因到蛋白再到生物表征的了解；又如蛋白空间结构的检测；蛋白多样检测；更重要的对分子及生物样本的快速直接检测等等。如果在分子快速直接的检测突破将极大的促进生物医学的发展。

分子信标 ( molecular beacon)是根据核酸碱基配对原则和荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer, FRET)现象设计的（图1）。FRET是一种非常有趣的荧光现象。当一个荧光分子(又称为供体分子)的荧光光谱与另一个荧光分子(又称为受体分子)的激发光谱相重叠时，供体荧光分子的激发能诱发受体分子发出荧光，同时供体荧光分子自身的荧光强度衰减，这种现象即是荧光FRET。FRET程度与供、受体分子的空间距离紧密相关，一般为7-10 mm时即可发生FRET：随着距离延长，FRET呈10显著减弱。由于是核酸碱基配对原则与靶分子核酸结合，所以其应用仅仅局限在核酸分子检测上（生物化学与生物物理进展Prog.Biochem.Biophys.1998;25(6)）。

指数富集配基系统进化技术(Systematicvolution of Ligands by ExponentialEnrichment.SELEX)。在1990年，首先由Tuerk ，Ellington等运用此技术，从人工合成的随机寡核苷酸文库中筛选得到能高亲和力、强特异性的结合噬菌体T4 DNA聚合酶的寡核苷酸配基。随着SELEX技术的发展，其已成为一重要的生物技术，应用于多个领域,如基础研究、药物筛选、毒理学研究等。适配体的靶分子也日益扩展，不仅包括各种生物大分子，更包括小分子，并在小分子领域研究取得一定进展。

核酸适配体分子信标是根据适配体和靶分子的特异性结合原则和一个稳定结构的5-8bp颈部荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer, FRET)现象设计的（图2）该方法由于其结构中的5-8bp颈部无法在37℃打开，从而限制了其发展和应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适配体分子信标对靶分子的多元检测分析方法，实现对靶分子的简单、快速、准确和多样的定性、定量检测分析。

为此，本发明采用如下技术方案：