[发明专利]一种基于介孔材料释放的CRISPR-电化学检测核酸的方法

说明书

本发明提供了一种基于介孔材料释放的CRISPR‑电化学检测核酸的方法，属于核酸检测技术领域。本发明首次将介孔材料与CRISPR‑电化学检测联合使用进行核酸的检测，在CRISPRCas13a体系中加入与crRNA相匹配的检测目标后，若识别成功，则Cas蛋白发挥“附属切割”作用，对封闭孔洞的RNA进行剪切致其脱落，从而打开介孔纳米二氧化硅的孔洞，电化学指示信号分子得以释放。本发明将CRISPR与电化学分析方法相结合，通过介孔材料的可控释放，进行电化学信号的检测，既发挥了CRISPR精准检测的优点，亦能使电化学分析更为稳定且大量增加电化学检测信号分子，增加了检测的特异性。

技术领域

本发明属于核酸检测技术领域，尤其涉及一种基于介孔材料释放的CRISPR-电化学检测核酸的方法。

背景技术

2019年新冠病毒疫情的出现给全球公共卫生带来了巨大的威胁。为有效控制疫情传播，全球涌现出多种用于病毒快速检测的方法。其中，逆转录定量聚合酶链反应(RT-qPCR)被广泛用作检测“金标准”，然而，由于PCR检测需要特定的检测实验室、专业的仪器设备以及经验丰富的实验操作人员，所以PCR检测不利于现场快速检测的应用。同时，对于病毒频现的突变体，传统的PCR方法在突变的精准检测方面存在不足。近年来新出现的基于CRISPR/Cas系统的核酸检测方法具有较高的精度。但传统的CRISPR检测手段依赖于荧光，成本较高且不利于现场检测。相比之下，电化学分析具有分析速度块、携带简便等优势，可以弥补CRISPR检测的不足。但电化学检测仍有不足之处，首先修饰于电极表面的检测信号受到环境影响易使检测不稳定，其次，丝网印刷电极检测表面积较小，固定在其表面的检测信号数量受限，对检测的灵敏度影响较大。所以本领域亟需一种既能克服CRISPR检测的不足，又能克服电化学检测所存在的不足的核酸检测方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种将介孔材料与CRISPR-电化学检测联合使用进行核酸检测的方法，具有即时检测、特异性强、便携的优势。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种基于介孔材料释放的CRISPR-电化学检测核酸的方法，包括如下步骤：将氨基修饰的介孔纳米二氧化硅与电化学指示信号分子混合孵育，用带有负电的单链RNA封闭介孔纳米二氧化硅表面的孔洞，得封闭介孔硅；将待测核酸与CRISPR Cas13a体系混合孵育后，与封闭介孔硅混合孵育，孵育结束后，取上清进行电化学检测；所述CRISPR Cas13a体系含有能够与待测物特异性结合的crRNA。

优选的，所述电化学指示信号分子包括亚甲基蓝。

优选的，所述带有负电的单链RNA的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

优选的，所述待测核酸为经RT-RAA扩增后的待测产物。

优选的，所述进行电化学检测时，用丝网印刷电极进行检测。

优选的，所述待测核酸包括新冠病毒突变株N501Y。

本发明的有益效果：

本发明首次将介孔材料与CRISPR-电化学检测联合使用进行核酸的检测，在CRISPR Cas13a体系中加入与crRNA相匹配的检测目标后，若识别成功，则Cas蛋白发挥“附属切割(collateral cleavage)”作用，对封闭孔洞的RNA进行剪切致其脱落，从而打开介孔纳米二氧化硅的孔洞，电化学指示信号分子得以释放。本发明将CRISPR与电化学分析方法相结合，通过介孔材料的可控释放，进行电化学信号的检测，既发挥了CRISPR精准检测的优点，亦能使电化学分析更为稳定且大量增加电化学检测信号分子，增加了检测的特异性，进而本发明构建了通用的核酸检测平台。本发明方法具有即时检测、特异性强和便携的优势。

附图说明

图1本发明方法检测的原理示意图；