[发明专利]基于DNA四面体局部结构降解的miRNA检测传感器、试剂盒及检测方法

说明书

本发明公开了一种基于DNA四面体局部结构降解的miRNA检测传感器、试剂盒及检测方法，该miRNA检测传感器包括：侧链上具有茎环结构序列的DNA四面体以及修饰在所述DNA四面体上的连接基团和捕获基团，所述连接基团用于与电极偶联，所述捕获基团用于捕获电化学探针。本发明成果构建了一种新的miRNA检测策略，通过目标miRNA与特殊构造的DNA四面体反应，来形成部分DNA/RNA杂合体，在触发双链特异性核酸酶的活性进行切割后，可实现DNA四面体局部结构的降解，同时释放用于捕获银纳米颗粒信号探针的单链区域，能实现miRNA的高灵敏度、高特异性电化学检测。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，特别涉及一种基于DNA四面体局部结构降解的miRNA检测传感器、试剂盒及检测方法。

背景技术

MicroRNA(miRNA)是一种非编码单链RNA，大小约为18～25个核苷酸，是多种细胞过程(如细胞增殖、分裂、分化和凋亡)的重要调控因子，通过转录后调节相应的基因表达。在多种疾病的发展进程中起到特定的调节作用。例如，miR-141和miR-200a能够调节与肿瘤生长相关的氧化应激反应；miR-200-Zeb1在调节上皮-间质转化促进癌症的进展和转移中起关键作用。因此，检测miRNA对于研究相关疾病的调节通路至关重要。在传统的检测方法中，逆转录定量聚合酶链式反应是miRNA分析的技术标准。然而，由于miRNA的尺寸小，引物设计复杂，这种方法存在一些局限性。而其他一些常用的miRNA测定方法，例如Northern印迹和微阵列法，也存在灵敏度不足和技术复杂的弊端。因此仍需开发新型的超灵敏miRNA检测方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于DNA四面体局部结构降解的miRNA检测传感器、试剂盒及检测方法。本发明构建了一种新的miRNA检测策略，通过目标miRNA与特殊构造的DNA四面体反应，来形成部分DNA/RNA杂合体，在触发双链特异性核酸酶(DSN)的活性进行切割后，可实现DNA四面体局部结构的降解，同时释放用于捕获银纳米颗粒(AgNPs)信号探针的单链区域，实现miRNA的高灵敏度、高特异性电化学检测。并据此形成了miRNA检测传感器、试剂盒以及对应的检测方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种基于DNA四面体局部结构降解的miRNA检测传感器，包括：侧链上具有茎环结构序列的DNA四面体以及修饰在所述DNA四面体上的连接基团和捕获基团，所述连接基团用于与电极偶联，所述捕获基团用于捕获电化学探针；

所述miRNA检测传感器的检测原理为：在存在目标miRNA、电化学探针和双链特异性核酸酶的体系中，所述miRNA检测传感器中的茎环结构序列与目标miRNA特异性杂交反应打开DNA四面体的结构，DNA四面体中与目标miRNA杂交部分的DNA序列被双链特异性核酸酶降解，释放的目标miRNA用于循环反应，DNA四面体上暴露出捕获基团，捕获基团捕获体系中的电化学探针，通过对体系进行电化学信号测量实现目标miRNA含量的检测。

优选的是，所述连接基团为巯基或生物素或其他可以与电极界面作用的基团。

优选的是，所述电化学探针为银纳米颗粒或铜纳米颗粒或其他具备电化学响应信号的材料。

优选的是，所述捕获基团为氨基或巯基或其他可以与所述电化学探针结合的基团。

优选的是，所述miRNA检测传感器的组装方法为：将等体积的四种探针：Probe TA、Probe TB、Probe TC、Probe TD加入到氯化钠和磷酸盐缓冲液的混合液中，加热到95℃，反应5min，得到所述miRNA检测传感器。

优选的是，其中的四种探针：Probe TA、Probe TB、Probe TC、Probe TD的序列如下：

Probe TA的序列为：