[发明专利]一种用于胃癌早期检测的微生物传感器及其检测系统

说明书

本发明提供了一种用于胃癌早期检测的微生物传感器及其检测系统，基于基因工程微生物传感器的多靶标miRNA生物标志物联合检测技术，通过基因重组的手段，利用整合酶FimE与整合酶BxB1的作用位点特性，形成逻辑“与”门的基因线路，构建能够实现miRNA‑21与miRNA‑421联合检测的基因工程大肠杆菌，配合微流控芯片和便携化的荧光检测系统，通过检测大肠杆菌表达的绿色荧光蛋白的荧光信号，实现两种生物标志物的同时检测。

技术领域

本发明属于生物医学检测领域，具体涉及一种用于胃癌早期检测的微生物传感器及其检测系统。

背景技术

胃癌是起源于胃粘膜上皮的恶性肿瘤，在我国各种恶性肿瘤中发病率居首位。大多数胃癌属于腺癌，早期无明显症状，或出现上腹不适、嗳气等非特异性症状，常与胃炎、胃溃疡等胃慢性疾病症状相似，易被忽略，因此，目前我国胃癌的早期诊断率仍较低。

常见的胃癌检测方法有以下几种：X射线钡餐检查：常采用气钡双重造影，通过黏膜相和充盈相的观察作出诊断。早期胃癌的主要改变为黏膜相异常，进展期胃癌的形态与胃癌大体分型基本一致，目前仍为诊断胃癌的常用方法，但具有一定的辐射性。纤维胃镜检查：直接观察胃黏膜病变的部位和范围，并可获取病变组织作病理学检查，是诊断胃癌的最有效方法。采用带超声探头的纤维胃镜，对病变区域进行超声探测成像，有助于了解肿瘤浸润深度以及周围脏器和淋巴结有无侵犯和转移。但该方法侵入性较大，很大程度上不被患者接受，难以开展普适性检查。肿瘤标记物：血清CEA、 CA50、CA72-4、CA19-9等肿瘤相关抗原可升高，但敏感性和特异性均不高，有助于判别肿瘤的预后及化疗的疗效。

上述几种检测方法，较难以对胃癌进行早期的诊断，因此，在病理表征并不明显的将发病阶段，通过生物标志物来进行胃癌的早期诊断具有十分重要的价值和意义。

胃癌的生物标志物包括了血清CEA、CA50等肿瘤相关抗原，同时，表观遗传学改变所导致的基因表达异常也是癌症发生的重要因素，在癌症发生、发展阶段，基因表达均会发生相应的变化。miRNA是长度为21～25个碱基的内源性单链小分子RNA，在肿瘤细胞中表达的特异性在肿瘤的发生、发展、浸润、转移以及预后等过程中起着重要作用。有研究表明，miRNA-21与miRNA-421在胃癌将发病阶段含量会有所变化，因此实现对这两种miRNA的联合检测，对于胃癌的早期筛查起到十分关键的作用。

目前针对于蛋白类胃癌生物标志物的检测方法大多是基于抗原抗体之间的免疫反应进行的，但由于抗体的不稳定性，检测结果有时会出现一定的偏差。因此，以miRNA小分子作为胃癌的生物标志物进行检测，成为了当前研究的热点。迄今为止，已有许多研究报道关于miRNA检测的分析方法，其中，Northern印记、微阵列分析、实时定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)被认为是传统标准方法，但仍存在一些诸如样品需求量大、扩增导致偏好性错误、易出现假阳性结果等缺点。

微生物传感器具有体积小，响应时间短的特点，由特异性较好的微生物构成的传感器识别分子，其待测样品一般不需要预处理，同时，微生物的生长过程起到了一定的信号放大作用，因而，将微生物传感器应用到生物检测中成为了当前研究的热点之一。在微生物传感器的基础上，结合基因工程的手段，可以将传感器进一步改造，使之能够对环境中的目标物质产生应答响应，进而激发一系列下游基因的表达，产生特定的能够被捕捉到的信号，从而完成检测。

由于对单一生物标志物的检测还难以准确的对胃癌起到早期诊断的效果。因此，通过构建基因工程微生物传感器，实现对于胃癌生物标志物miRNA-21与miRNA-421 的联合检测，能够实现对于胃癌的早期诊断。

发明内容