[发明专利]一种基于多腺嘌呤的倒置茎环比率型电化学DNA生物传感器及其应用

权利要求书

1.一种基于多腺嘌呤的倒置茎环比率型电化学DNA生物传感器，其特征在于，所述电化学DNA生物传感器包括多腺嘌呤倒置茎环探针、亚甲基蓝修饰的信号探针、二茂铁修饰的内标探针和金电极；所述多腺嘌呤倒置茎环探针为三嵌段倒置茎环结构。

2.根据权利1所述的基于多腺嘌呤的倒置茎环比率型电化学DNA生物传感器，其特征在于，所述多腺嘌呤倒置茎环探针的骨架结构从5’-3’依次为：第三结合区域-第一结合区域-第二结合区域，所述第二结合区域和第三结合区域杂交互补配对形成倒置茎环结构；

优选地，所述第一结合区域用于与金电极共价结合，形成自组装单分子层膜；

优选地，所述第二结合区域用于特异性识别捕获目标物，与捕获的目标物、亚甲基蓝修饰的信号探针采用夹心法结构结合，用于识别信号输出；

优选地，所述第三结合区域用于与二茂铁修饰的内标探针特异性结合，用于控制信号输出；

优选地，所述第一结合区域为多腺嘌呤序列单元，所述序列单元的核苷酸序列包括：(A)n，其中n为正整数，n＝10-40；

优选地，所述第一结合区域包括polyA10、polyA20、polyA30或polyA40；

优选地，所述第二结合区域为与目标物特异性结合的序列1，所述序列1的核苷酸序列包括10-40个碱基；其中，所述序列1的核苷酸序列的3’末端的6-8个碱基还与第三结合区域互补配对；

优选地，所述第三结合区域为与内标探针互补配对的核苷酸序列，所述第三结合区域的核苷酸序列包括16-28个碱基；

优选地，所述第三结合区域从5’-3’包括依次连接的序列3和序列2，所述序列3为与第二结合区域中序列1的3’末端的6-8个碱基互补配对核苷酸序列，所述序列2为与二茂铁修饰的内标探针互补配对核苷酸序列；

优选地，所述序列3的核苷酸序列包括6-8个碱基，所述序列2的核苷酸序列包括10-20个碱基。

3.根据权利1或2所述的基于多腺嘌呤的倒置茎环比率型电化学DNA生物传感器，其特征在于，所述多腺嘌呤倒置茎环探针的骨架结构从5’-3’依次为：序列3-序列2-poly(A)n-序列1，其中n为正整数，n＝10-40；

所述序列1与目标物特异性结合，所述序列1的核苷酸序列的3’末端的6-8个碱基还与序列3互补配对，所述序列2与二茂铁修饰的内标探针特异性结合，所述poly(A)n与金电极共价结合。

4.一种权利要求1-3中任一项所述的基于多腺嘌呤的倒置茎环比率型电化学DNA生物传感器的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括如下步骤：

(1)将多腺嘌呤倒置茎环探针组装在金电极上；

(2)用封闭液将金电极表面的空位封闭；

(3)将目标物、信号探针和内标探针进行预杂交处理，再与组装在金电极表面上的倒置茎环探针杂交，杂交后冲洗金电极；

(4)对冲洗后的金电极进行方波伏安扫描，得到信号探针上标记的MB和内标探针上标记的Fc的SWV峰值电流比值I_MB/I_Fc；根据I_MB/I_Fc对目标物进行分析。

5.根据权利要求4所述的基于多腺嘌呤的倒置茎环比率型电化学DNA生物传感器的使用方法，其特征在于，步骤(1)中，所述组装采用如下步骤进行：

将经过物理打磨的金电极进行电化学清洗，清洗后用去离子水冲洗金电极表面，去除金电极表面的水，将多腺嘌呤倒置茎环探针溶液滴加到金电极表面进行反应组装；

优选地，所述电化学清洗在硫酸溶液中进行，所述硫酸溶液的浓度为0.02-1μM；

优选地，采用氮气吹扫去除金电极表面的水；

优选地，所述多腺嘌呤倒置茎环探针溶液的浓度为0.02-1μM；

优选地，所述多腺嘌呤倒置茎环探针溶液的使用量为电极；

优选地，所述反应组装的温度为20-25℃，所述反应组装的时间为2-24h。