[发明专利]一种基于熵驱动的纳米机器同时检测二价铜离子和镁离子的方法

权利要求书

1.一种非诊断与治疗目的的基于熵驱动的纳米机器同时检测二价铜离子和镁离子的方法，包括如下步骤：

1)双重DNA酶的制备，使DNA序列E1，E2形成双重DNA酶结构，其中，E1序列为5’-TCAGATTCCGAGCATTCTCTCTrAGGACAAAAGGTAAGCCTGGGCCTCTTTCTTTTTAAGAA AGAAC-3’，E2序列为5’-GCGAAAGCTTCTTTCTAATACGGCTTACCTTTTGTCAGCGATCCGGAACGGCACCCATGTG AGAGAA-3’；

2)三维DNA纳米机器的制备，将序列Q1，P1，R1，Q2，P2和R2杂交，然后，加入20nM金纳米颗粒，孵育12小时以形成三维DNA纳米机器，其中，Q1序列为5’-CGTATTAGAAAGAAGCTTTCGCAGGGGTGAAACCCATCCCG-SH-3’，P1序列为5’-CCACATACATCATATTCCCTGCGAAAGCTTCTTTCT-3’，R1序列为5’-TAGCGGGATGGGTTTCAC-3’，Q2序列为5’-AGAGAGAATGCTCGGAATCTGATGATGTGACAGCTATCGCG-SH-3’，P2序列为5’-TGACTGACATGATGTAATCATCAGATTCCGAGCATT-3’，R2序列为5’-CTGCGCGATAGCTGTCAC-3’；

3)双DNA镊子纳米机器的制备，通过加热具有1：1摩尔比的序列A1，A2，T1，T2，L1和L2的混合物来合成双DNA镊子纳米机器，其中，A1，A2，T1，T2，L1和L2的序列依次为：5’-FAM-GCGGGAGTCCTATCTATGATGGCCCCTTTGTAGACTCAGGAT-GCTGTC-BHQ3-3’，5’-Cy5-GCGCGAATGACACATCACTAGGCCCCGTTGGAGCGACATTAG-GGTTTC-DABCYL-3’，5’-CTAATGTCGCTCCAACAACCATCATAGATAGGAC-3’，5’-ATCCTGAGTCTACAAATACCTAGTGATGTGTCAT-3’，5’-GTGAAACCCATCCCGCTA-3’，5’-GTGACAGCTATCGCGCAG-3’；

4)同时检测二价铜离子和镁离子，将待测溶液与步骤1)所得溶液、具有0.5μM燃料链的50nM的步骤2)所得溶液混合，孵育，离心取上清液，加入步骤3)所得溶液，再孵育后，分别从505nm至600nm和650nm至750nm测量混合溶液的荧光光谱，利用标准曲线法计算待测溶液中二价铜离子和镁离子的浓度，

其中，燃料链为F1和F2，F1的序列为5’-CGGGATGGGTTTCACCCCTGCGAAAGCTTCTTTCT-3’；F2序列为5’-CGCGATAGCTGTCACATCATCAGATTCCGAGCATT-3’。

2.如权利要求1所述方法，其中步骤1)具体为：将DNA序列E1，E2溶解在pH值为7.5的20mM Tris-HCl溶液中，将该溶液加热至90℃，保持5分钟，然后缓慢冷却以形成设计的双重DNA酶结构。

3.如权利要求1或2所述方法，其中步骤2)具体为：将序列Q1，P1，R1，Q2，P2和R2杂交，以在含有0.1M NaCl的pH值为7.5的20mMTris-HCl溶液中形成DNA复合物20分钟，然后，将20nM金纳米颗粒添加到上述溶液中，孵育12小时以形成三维DNA纳米机器，之后，使用0.05％Tween 20减少非特异性吸附，通过以12,000rpm离心10分钟除去游离序列，洗涤沉淀物并将其分散在pH值为7.5的20mM Tris-HCl溶液中。

4.如权利要求3所述方法，其中步骤3)具体为：通过加热具有1：1摩尔比的序列A1，A2，T1，T2，L1和L2的混合物来合成双DNA镊子纳米机器，将该溶液加热至90℃5分钟，然后冷却以形成双DNA镊子纳米机器。

5.如权利要求4所述方法，其中步骤4)具体为：待测溶液与100nM形成的双重DNA酶和50nM的具有0.5μM燃料链的三维DNA纳米机器混合，然后将混合物溶液在含有0.1MNaCl的pH值为7.5的20mMTris-HCl溶液中孵育1.5小时，随后，将上述溶液以12,000rpm离心10分钟，然后将0.5μM双DNA镊子纳米机器添加到上清液中孵育30分钟后，分别从505nm至600nm和650nm至750nm测量混合溶液的荧光光谱，利用标准曲线法计算待测溶液中二价铜离子和镁离子的浓度。