[发明专利]一种荧光传感材料及其在microRNA富集和/或检测中的应用

说明书

本发明公开了一种荧光传感材料及其在microRNA富集和/或检测中的应用，属于核酸定量检测领域。本发明通过在microRNA适配体两端分别标记荧光分子和附加链ssDNA‑1’构成microRNA多功能适配体，与磁性NMOFs组装形成荧光传感材料；在microRNA存在下，多功能适配体通过ssDNA‑1’与磁性NMOFs表面的相互作用，仍然吸附在磁性NMOFs上，然后收集磁性NMOFs复合材料，并分散于磷酸缓冲液中，通过添加与ssDNA‑1’匹配的核酸链ssDNA‑1释放适配体，并对其进行荧光检测。该方法对microRNA具有较高的富集能力，为microRNA等核酸的提取和检测提供了新的方法。

技术领域

本发明属于核酸定量检测领域，具体涉及一种荧光传感材料及其在microRNA富集和/或检测中的应用。

背景技术

循环游离核酸（包括循环肿瘤DNA和microRNA）已被证实参与了生命系统的各种生理和病理过程，包括细胞的增殖、凋亡以及肿瘤的发生和耐药等。某些循环肿瘤DNA和microRNA在血浆中是稳定存在的，已被认为是疾病诊断和治疗的潜在生物标志物。例如，miR-21是一种内源性非编码microRNA，与肿瘤的增殖、凋亡和侵袭有关，已被用作肿瘤治疗和诊断的生物标志物；而该类核酸物质在血液系统中的表达水平普遍很低。目前，microRNA的检测方法主要有Northern blotting法、实时荧光定量聚合酶链反应（RT-PCR）和微阵列分析等；开发简单、灵敏、特异的microRNA和循环DNA定量检测方法仍然是一个挑战。

近年来，人们开发了一系列核酸检测的新方法，如电化学传感器、发光传感器和拉曼传感器，特别是基于纳米材料的发光传感器显示出了显著的优势。其中，纳米金属有机骨架（Nanoscale metal-organic frameworks，NMOFs）是一种由金属中心和有机配体配位而成的多孔材料，其结构和功能可以通过改变金属中心或有机配体的组成来实现。这些金属中心或有机配体广泛应用于气体储存和分离、催化、生物传感器和药物递送等领域，通过引入荧光配体、金属离子或客体部分，NMOFs可以获得发光功能，并进一步用于生物分子传感。特别是NMOFs可与核酸适配体组装，用于microRNA/DNA的荧光传感。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能核酸适配体与磁性NMOFs材料组装成的功能材料，及其对microRNA的富集与荧光检测方法。通过多功能核酸适配体中的附加链，调控适配体在NMOFs表面的吸附/脱附行为，该方法可实现核酸分子的富集与荧光检测。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种荧光传感材料，由microRNA多功能适配体和磁性纳米金属有机骨架材料组成，所述microRNA多功能适配体通过π-π 相互作用和/或静电作用吸附在磁性纳米金属有机骨架材料；

所述microRNA多功能适配体由microRNA适配体、荧光分子和附加链ssDNA-1’构成，荧光分子和附加链ssDNA-1’分别连接在microRNA适配体的两端。

进一步地，所述荧光分子选自FAM、TAMRA或TexasRed。

进一步地，所述荧光传感材料，由microRNA多功能适配体和磁性纳米金属有机骨架材料组成；

所述microRNA多功能适配体由microRNA适配体、荧光分子和附加链ssDNA-1’构成，荧光分子为FAM，附加链ssDNA-1’的序列为5′-3′: TCTCAGAGTCTCAGAG；

所述磁性纳米金属有机骨架材料由Fe₃O₄纳米粒子和1,3,5-苯三甲酸制成。

在本发明的一个实施例中，上述荧光传感材料通过以下方法制备得到：