[发明专利]一种生物传感器及制备方法和应用

说明书

本发明公开一种生物传感器及制备方法和应用，本发明所述的生物传感器为包括金银核壳纳米颗粒‑含有偶氮苯分子的四面体结构DNA组装体。其制备方法包括以下步骤：制备金银核壳纳米颗粒；制备含偶氮苯分子的四面体结构DNA；(3)组装金银核壳纳米颗粒‑含有偶氮苯分子的四面体DNA组装体。本发明的金银核壳纳米颗粒‑含有偶氮苯分子的四面体结构DNA组装体的生物传感器，可在单纳米颗粒尺度上实现miR‑21的高灵敏度检测，而且miR‑21的浓度与金银核壳纳米颗粒‑含有偶氮苯分子的四面体结构DNA组装体散射光谱的红移量呈线性关系，对早期癌症的诊断和预后治疗具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及生物传感领域，具体涉及一种基于金银核壳纳米颗粒构建四面体DNA等离子体组装体检测miR-21的生物传感器及制备方法和使用方法。

背景技术

关于肿瘤的诊断，对其生物标志物(如：DNA、RNA或蛋白质)的检测灵敏度要比传统的分析方法高很多。MicroRNAs是一类长度在20-24个核苷酸的内源性非蛋白编码的RNAs。通常在早期发育，细胞增殖、分化、凋亡等生物学过程中起着非常重要的作用。MicroRNAs的异常表达发生在癌症前期的恶性肿瘤细胞中，与许多癌症(如：肺，肝细胞，大肠和乳腺癌等)相关。MicroRNA-21(miR-21)存在于上述许多人类的癌症组织中，尤其是肺鳞癌组织中表达水平是正常组织中的2倍之多，因此，MicroRNAs可以作为生物标志物用于早期癌症的诊断和预后治疗，发展一种高灵敏的分析方法跟踪检测MicroRNAs用于早期癌症诊断对于生物学和诊断学是至关重要的。

等离子激元是纳米光子学新兴的一个子领域，因为其在纳米尺度控制和操纵光的潜在应用而吸引了越来越多的关注。表面等离子共振是贵金属粒子表面和限制在纳米粒子表面上的入射光电子之间的相互作用，由于等离子共振的发生使得金属纳米颗粒具有优异的光学和物理性质，包括强吸收和散射光谱，光稳定性等。随着暗场显微镜的出现促进了对纳米颗粒等离子激元，特别是贵金属尺寸、形状、组成以及局部环境的影响的研究，这进一步促进其在生物标记和检测中的使用，同时基于纳米颗粒等离子共振性质使它们能够用作灵敏的传感器、功能性纳米探针、生物检测以及药物筛选。

目前检测miRNA的分析包括荧光分析法、电化学法和比色法等，其中前用于单分子水平检测miRNA的可行方法通常需要荧光分子作标记，但是荧光分子构建的生物传感器容易发生光漂白等现象且信噪比较低，颜色的微小区别难以通过肉眼识别等问题。

发明内容

发明目的：针对现有技术荧光分子构建的生物传感器容易发生光漂白等现象且信噪比较低，颜色的微小区别难以通过肉眼识别等问题，本发明提供了一种生物传感器，该传感器是基于金银核壳-含有偶氮苯分子的四面体结构DNA组装体，可以快速、高灵敏地检测miR-21。本发明一种基于等离子体的生物传感器，使用绿色能源——光作为检测miRNA的开关，可以实现对miRNA环保、快速、灵敏的检测，避免上述问题的发生，且使用光能源进行控制，无污染。

本发明还提供所述生物传感器的制备方法和使用方法。

技术方案：为了实现上述目的，如本发明所述一种生物传感器，所述生物传感器为金银核壳纳米颗粒(Au@AgNCs)-含有偶氮苯分子的四面体结构DNA(tsDNA)组装体，所述组装体由金银核壳纳米颗粒和含有偶氮苯分子的四面体结构DNA(Au@Ag NCs-tsDNA)通过Ag-S键组装而成。

其中，所述含有偶氮苯分子的四面体DNA由四条DNA单链组成，所述四条DNA单链分别为A链、B链、C链及D链，所述A链44个碱基，B链55个碱基，C链55个碱基，D链55个碱基，且D链嵌入偶氮苯分子。

作为优选，所述A链、B链、C链、D链分别如序列SEQ ID NO.1-4所示，其中SEQ IDNO.4中的R为偶氮苯分子。

本发明所述的生物传感器的制备方法，包括如下步骤：