[发明专利]基于DNA功能化纳米材料的电化学传感器及构建方法

权利要求书

1.一种基于DNA功能化纳米材料检测甲基化的电化学传感器，其特征在于，所述基于DNA功能化纳米材料检测甲基化的电化学传感器由DNA功能化纳米材料和G-四链体/hemin模拟酶生物辅助信号放大方法构建而成。

2.一种如权利要求1所述基于DNA功能化纳米材料检测甲基化的电化学传感器的构建方法，其特征在于，所述基于DNA功能化纳米材料检测甲基化的电化学传感器构建方法包括：由DNA功能化纳米材料和G-四链体/hemin模拟酶生物辅助信号放大方法构建得到基于DNA功能化纳米材料检测甲基化的电化学传感器。

3.如权利要求2所述基于DNA功能化纳米材料检测甲基化的电化学传感器的构建方法，其特征在于，所述基于DNA功能化纳米材料检测甲基化的电化学传感器的构建方法包括：

步骤一，用三条巯基修饰的单链DNA与特定DNA序列合成DNA四面体，通过Au-S键将DNA四面体固定在金电极表面，进行传感界面探针的高效固定；

步骤二，利用重亚硫酸氢盐同时处理含有5-mC目标序列和不含5-mC的核酸序列，令含有5-mC目标序列与线性锁式探针发生环化反应；

步骤三，以环化后的核酸序列为模板，DNA四面体顶点延伸的单链DNA探针为引物引发RCA扩增反应，生成一条富含G碱基的DNA长链，与氯化血红素结合后，形成G-四链体/heminDNAzyme模拟酶。

步骤四，利用所述G-四链体/heminDNAzyme模拟酶在H₂O₂存在下催化放大亚甲基蓝产生的电流响应信号。

4.如权利要求2所述基于DNA功能化纳米材料检测甲基化的电化学传感器的构建方法，其特征在于，所述基于DNA功能化纳米材料检测甲基化的电化学传感器的构建方法的电化学DNA生物传感器构建及分析检测特定序列DNA甲基化包括：(1)DNA四面体的合成；(2)RCA扩增反应；(3)电化学DNA生物传感器的检测。

5.如权利要求4所述基于DNA功能化纳米材料检测甲基化的电化学传感器的构建方法，其特征在于，所述电化学DNA生物传感器构建及分析检测特定序列DNA甲基化包括：具体包括：

第一步，利用三条巯基修饰的单链DNA与特定DNA序列经给一步热变性法合成DNA四面体；

第二步，DNA甲基化目标序列首先用重亚硫酸氢钠处理，胞嘧啶转化为尿嘧啶，但5-mC保持不变；

第三步，将MB作为电化学指示剂，通过MB与碱基的特异性相互作用可以吸附到寡核苷酸上，并作为电子介体；在电化学检测过程中，作为良好的电子介体MB产生DPV电化学信号；

第四步，将hemin结合到G-四链体获得DNAzyme的hemin/G-四链体结构，该DNAzyme在H₂O₂催化下放大MB电流响应信号。

6.如权利要求5所述基于DNA功能化纳米材料检测甲基化的电化学传感器的构建方法，其特征在于，所述第二步DNA序列间的差异就可以用来检测DNA甲基化和DNA未甲基化，线性锁式探针含有两个不同区域，两个互补序列位于5'和3'末端，中间部分为启动RCA的特殊区域；当线性锁式探针的两个末端与DNA甲基化序列完全杂交时，5'和3'末端紧密接近，在TaqDNA连接酶存在下产生环状探针。

7.如权利要求6所述基于DNA功能化纳米材料检测甲基化的电化学传感器的构建方法，其特征在于，将DNA四面体的单链探针作为信号引物与环化模板结合，在DNA聚合酶存在下引发RCA反应，形成倍数增长的富含G碱基重复核酸序列；在RCA反应过程中，用外切核酸酶I和外切核酸酶III混合液进行酶切反应，有效地除去未连接的锁式探针和其他的PCR产物。

8.如权利要求4所述基于DNA功能化纳米材料检测甲基化的电化学传感器的构建方法，其特征在于，所述第四步通过监测DPV电流的变化，能够间接确定样品中DNA甲基化序列的浓度。