[发明专利]基于金属有机框架材料的CRISPR/Cas荧光传感器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于金属有机框架材料的CRISPR/Cas荧光传感器，其特征在于，包括荧光-荧光猝灭材料、cDNA-MC-LR适配体复合体和sgRNA-Cas14a蛋白复合体，其中：

所述荧光-荧光猝灭材料由金属有机框架材料和吸附在该金属有机框架材料上的荧光报告分子组成；

所述cDNA-MC-LR适配体复合体由MC-LR适配体和互补链cDNA复合组成；

所述sgRNA-Cas14a蛋白复合体由Cas14a蛋白和sgRNA复合组成；

所述荧光-荧光猝灭材料、cDNA-MC-LR适配体复合体和sgRNA-Cas14a蛋白复合体分别保存于1×Cleavage Buffer、1×Binding Buffer和1×Cleavage Buffer中形成对应的各溶液；

在荧光-荧光猝灭材料溶液中，所含金属有机框架材料的终浓度为0.03-0.1 mg/mL，所含荧光报告分子的终浓度为200-600 nmol/L；

在cDNA-MC-LR适配体复合体溶液中，所含MC-LR适配体的终浓度为80-120 nmol/L，所含互补链cDNA的终浓度为80-140 nmol/L；

在sgRNA-Cas14a蛋白复合体溶液中，所含Cas14a蛋白的终浓度为0.01-0.05 mg/mL，所含sgRNA的终浓度为0.1-0.5 μmol/L；

所述MC-LR适配体的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示；所述互补链cDNA的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示；所述sgRNA的核苷酸序列如SEQ ID NO：3所示；

所述金属有机框架材料包括Cu-TCPP(Fe)、Zn-TCPP(Fe)、Co-TCPP(Fe)、Cd-TCPP、Zn-TCPP、Cu-TCPP、UiO-66、Zr-LMOF和PCN-222中的任意一种或多种，所述荧光报告分子为带FAM标记的单链DNA。

2.一种如权利要求1所述的CRISPR/Cas荧光传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将荧光报告分子通过π-π作用吸附在金属有机框架材料上，得到荧光-荧光猝灭材料；

（2）以MC-LR适配体为模板，设计MC-LR适配体的互补链cDNA，将所述MC-LR适配体与所述互补链cDNA结合，得到cDNA-MC-LR适配体复合体；

（3）以所述步骤（2）得到的互补链cDNA为模板，设计特异性sgRNA，将Cas14a蛋白与所述sgRNA结合，得到sgRNA-Cas14a蛋白复合体。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）的具体操作过程如下：在1×Cleavage Buffer中加入终浓度为0.03-0.1 mg/mL的金属有机框架材料及终浓度为200-600 nmol/L的荧光报告分子，混匀后室温静置10-20 min，即得到荧光-荧光猝灭材料溶液；

所述步骤（2）的具体操作过程如下：选择MC-LR适配体的高亲和区，设计MC-LR适配体的互补链cDNA，然后在1×Binding Buffer中加入终浓度为80-120 nmol/L的MC-LR适配体溶液和终浓度为80-140 nmol/L的互补链cDNA溶液，95℃变性5 min后，于25℃反应20-40min，即得到cDNA-MC-LR适配体复合体溶液；

所述步骤（3）的具体操作过程如下：以所述步骤（2）得到的互补链cDNA为模板，设计特异性sgRNA，在1×Cleavage Buffer中加入终浓度为0.01-0.05 mg/mL的Cas14a蛋白溶液和终浓度为0.1-0.5 μmol/L的sgRNA溶液，混匀后于37℃静置孵育15 min，即得到sgRNA-Cas14a蛋白复合体溶液。

4.一种如权利要求1所述的CRISPR/Cas荧光传感器或由权利要求2或3所述制备方法制备得到的CRISPR/Cas荧光传感器在检测MC-LR中的应用。