[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

说明书

本发明属于甲基化检测技术领域，公开了一种基于DNA功能化纳米材料的电化学传感器及构建方法，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。基于DNA功能化纳米材料检测甲基化的电化学传感器在甲基化DNA的定量分析中的应用。本发明主要利用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技术，构建生物传感器并用于甲基化DNA的定量分析。利用本发明的电化学传感器进行定量分析，灵敏度高，信号响应快、特异性高、成本低廉、易于临床实验室推广。

技术领域

本发明属于甲基化检测技术领域，尤其涉及一种基于DNA功能化纳米材料的电化学传感器及构建方法。

背景技术

目前，常用的检测甲基化的方法主要有限制性内切酶技术检测法，亚硫酸氢盐测序法，和高分辨率熔解曲线法。这些方法操作繁琐、检测时间长且费用高。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前甲基化检测方法操作繁琐、检测时间长且费用高。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于DNA功能化纳米材料的电化学传感器及构建方法。

本发明是这样实现的，一种基于DNA功能化纳米材料检测甲基化的电化学传感器，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模拟酶构建而成。

本发明的传感器的构建过程如下图，该生物传感器根据电流信号的变化对甲基化进行定量分析，具有灵敏度高、选择性好、制备简单等优点。

本发明的另一目的在于提供一种基于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。

进一步，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/hemin DNAzyme模拟酶。

步骤四，利用所述G-四链体/hemin DNAzyme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。

进一步，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。

进一步，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；