[发明专利]ECL生物传感器及其在制备用于检测心梗miRNA的检测体系中的应用

说明书

本发明设计合成基于DNAzyme的能够精准捕获目标miRNA并能实现循环放大的探针，再将AgNCs的ECL信号与目标循环和杂化链式扩增的信号放大策略相结合，构建了用于心肌梗死中miRNA检测的超灵敏ECL生物传感器，同时ECL生物传感器可用于检测心肌梗死相关的miRNA。本发明通过以DNA‑AgNCs为ECL发射体，以DNA‑AgNCs为发光体的ECL具有低毒性，避免了标记过程，有利于其进一步的传感应用。此外，将循环扩增技术与杂化链式扩增反应相结合，成功地构建了一种灵敏的通用型ECL生物传感器，可用于同时检测心肌梗死相关的miRNA，其线性范围从1nM到0.1fM，可以应用于实际样品的检测。

技术领域

本发明涉及生物分析检测领域，具体涉及一种通用型、高灵敏的ECL生物传感器及其在制备用于检测心梗miRNA的检测体系中的应用。

背景技术

急性心肌梗死(AMI)是指急性心肌缺血性坏死，在全世界范围内发病率居高不下。因为其独有特点，发病时突然出现持久的胸骨后剧烈疼痛、心悸、呼吸困难、发热等不适，并且难以及时诊断一直成为研究者们关注的重点。在急性心肌梗死的研究中也一直有关于miRNA的报道，miRNA是一类小型非转录RNA，核苷酸长度约在21-25之间，它的生物学功能主要通过转录物降解或转录后翻译水平来调节基因表达，因此对于心脏生长发育和应激反应具有关键作用，为AMI提供了潜在预测、诊断及治疗方向。

目前miRNA的检测方法有许多，传统的miRNA的检测方法包括Northern Blot、微阵列芯片、微球、实时荧光定量PCR等技术。然而由于miRNA序列短，使得探针碱基序列的设计受限。其次，由于miRNA的序列存在高度相似性，所以检测的特异性往往难以保证。此外，在循环血中，心梗相关miRNA的含量极低。针对这些问题研究者们将先进的光谱技术，例如电致化学发光、化学发光、表面增强拉曼光谱、荧光检测等，与核酸放大技术及先进的材料相结合，为miRNA检测提供了新思路。

电化学发光(ECL)又称电致化学发光，是指在电极表面产生的物质经过电子转移反应形成激发态发光的发光过程。当ECL通过电致自由基的双分子复合而发光时，根据自由基的来源，其作用机理可分为两类，即湮灭机理和协同作用机理。对于前者，自由基物种是由单个发射体产生的，而后者涉及发射体与合适的共反应物之间的一组双分子电化学反应。发射体在电能向辐射能的转化中起着关键作用。钌(II)配合物、鲁米诺和量子点(QDs)等三种发光体在ECL研究中得到了广泛的应用。从某种意义上说，电致化学发光是电化学方法和光谱方法的理想结合。因此，电化学发光不仅保持了传统化学发光方法的灵敏度和宽的线性范围，而且显示出电化学方法的一些优点，包括简单、稳定和便携。另一方面，作为一种发光技术，与光致发光(PL)和化学发光(CL)等其它发光方法相比，ECL具有独特的优越性，特别是与化学发光(CL)相比，ECL对发光的时间和空间控制更为优越。因此，ECL已成为一种强有力的分析技术，并在大量生物检测中得到了广泛的应用，从基础研究到探测微量目标分子的实际应用。电化学发光(ECL)以其低背景信号、简化光学装置、高灵敏度等独特的优点，更适于心梗miRNA的临床分析。

随着纳米材料的发展,银纳米团簇(AgNCs)，因其低毒性、良好的生物相容性和良好稳定性等特点，可用于电化学发光生物传感分析中进行生物分子检测。DNA模板银纳米簇(DNA AgNCs)是一类相对较新的发射体，由2–30个银原子嵌入一个或多个单链DNA寡聚体中形成。由于其简单的合成和激发和发射波长的可调性，DNA模板银纳米簇(DNA AgNCs)可用于生物传感和荧光成像中。DNA稳定的AgNCs结合了AgNCs的电化学发光特性和柔性DNA的生物识别特性，具有多种优越的特性，例如无标记、低毒性和稳定性，已被广泛用作各种生物测定中的ECL发光体。