[发明专利]一种功能核酸磁生物传感器

说明书

本发明提供一种功能核酸磁生物传感器，包括：（1）BS‑PCR扩增体系，（2）功能核酸磁层析分析体系。本发明通过巧妙地设计引物，使得在双链靶标存在下可对靶标进行超快扩增，并使扩增产物两端各带一个单链寡核苷酸。进一步利用构建的侧流磁层析试纸进行磁信号输出和分析，突破了目前功能核酸检测试纸信噪比高，信号分子不稳定的瓶颈，解决了传统PCR反应速度慢，产物难于可视化的难题，实现了对双链靶标的快速、高灵敏、可视化检测。不仅如此，本发明提供的磁传感器具有出色的长期重复磁信号读取的稳定性。

技术领域

本发明属于生物检测技术领域，具体涉及一种双链核酸靶标序列的功能核酸磁生物传感器。

背景技术

PCR技术发展于1983年，是一种典型的核酸变温扩增技术。微量的核酸片段在体外可增加数百万倍。由于PCR具有较高的灵敏度和特异性，且操作过程简单，已被应用于食品安全检测和监督等各个领域。然而，PCR不适合快速现场筛查；并且扩增产物为双链，不易进行可视化分析。尽管已经做出了许多努力来减少PCR扩增所需的时间，但对于快速现场筛查，仍然需要提高速度，并且更简单，以及长期稳定的信号读取。

侧流生物传感器具有检测精度高、方便快捷等优点。这是一种为实现快速筛查而开发的可视化分析方法。与基于抗体的免疫层析试纸相比，基于功能核酸的侧流生物传感器靶标范围更广、稳定性更高、成本更低。然而，有几个因素限制了功能核酸试纸技术的发展。首先，基于传统的信号放大方法很难同时实现对双链DNA扩增子的可视化和高灵敏度检测；其次，由于信号分子、生物样本和环境的固有特性，消除背景干扰受到限制；第三是信号分子的稳定性。因此，需要开发一种新型的功能核酸试纸条平台，既实现了双链DNA扩增子的可视化，又消除了背景干扰，提高了信号读取稳定性。

纳米规模的磁性材料有其自身的优势。首先，磁信号读取能抗背景干扰，实际的生物样本没有磁性背景，因此无需进一步处理样品就可以实现高灵敏度的测量；其次，磁性纳米颗粒可以根据其聚集诱导的棕色提供定性的可视化输出，同时允许通过其超顺磁信号响应进行精确的磁信号强度分析；第三，磁信号具有较高的稳定性和较长的衰减周期，有助于建立稳定的筛选平台。目前关于以磁性纳米颗粒作为探针并输出磁信号的功能核酸侧流生物传感器鲜有报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种功能核酸磁生物传感器。

本发明的另一目的是提供一种基于隔断超速PCR和功能核酸磁层析试纸的快速、灵敏检测双链核酸靶标的方法。

为了实现本发明目的，发明人根据双链核酸靶标，设计了通用隔断接头引物对进行隔断超速聚合酶链式反应（blocking super Polymerase Chain Reaction, BS-PCR），反应产物用新构建的功能核酸磁层析试纸进行分析，构建了一种新型的基于BS-PCR和功能核酸磁层析试纸的功能核酸磁生物传感器。

第一方面，本发明提供一种功能核酸磁生物传感器，包括：（1）BS-PCR扩增体系，（2）功能核酸磁层析分析体系。

所述传感器检测体系用于对待测样品依次经由所述BS-PCR扩增体系进行反应后所得产物进行功能核酸磁层析分析；

其中，所述BS-PCR扩增体系包括：正向隔断接头引物、反向隔断接头引物；

所述功能核酸磁层析分析体系包括：层析缓冲液、磁信号探针、功能核酸检测试纸和功能核酸磁层析检测仪。

其中， 所述正向隔断接头引物包括：通用接头序列A、隔断物和特异性引物序列B；

所述反向隔断接头引物包括：通用接头序列A’、隔断物和特异性引物序列B’；

所述隔断物位于所述通用接头序列和特异性引物序列之间；

所述特异性引物序列B、B’的核苷酸序列位于正向隔断接头引物和反向隔断接头引物的3’端；