[发明专利]基于DNA四面体传感界面和适体逻辑运算的外泌体试纸条

说明书

本发明公开了基于DNA四面体传感界面和适体逻辑运算的外泌体试纸条，属于试纸检测技术领域，这种基于DNA四面体传感界面和适体逻辑运算的外泌体试纸条，采用基于DNA四面体纳米结构探针传感界面的策略可高效捕获外泌体表面适体探针尾部生物编码序列（barcode），进而在样品流中将外泌体捕获在检测线位置。进一步，通过外泌体存在引发的报告探针A和适体探针B间“与”门逻辑运算引入，可高特异性的识别检测外泌体。侧流层析试纸条为未经培训人员最方便的生物传感平台之一，从而基于DNA四面体捕获探针和核酸适体试纸条有望为快速准确地诊断外泌体等非核酸生物标志物提供可靠、简便、即时检测新方法。

技术领域

本发明涉及试纸检测技术领域，具体为基于DNA四面体传感界面和适体逻辑运算的外泌体试纸条。

背景技术

外泌体（Exosome）是所有活细胞都能分泌的一种微泡，其直径约30-150 nm。外泌体胞膜含有丰富的抗原表达，是一种新型的细胞间信号传递的媒介，其胞质中富含的DNA、RNA、蛋白质和其它生物活性物质。这些内含物成分与其细胞来源有关，亲本细胞生产的产品。不同细胞生成和释放外泌体的速率有所差别，外泌体的大小和组分亦存在高度的异质性，但其组分与来源细胞有密切关系，反映亲本细胞的生理或病理状态。从体液（包括血液、尿液、唾液和乳汁等）获取的外泌体可用来作为疾病和健康诊断的生物标志物。外泌体为基础的诊断为癌症等疾病的早期诊断提供途径，并为病情发展提供及时、准确的分子标志物谱变化监测方法，这种基于体液样本的液体活检与组织活检相比样本更容易收集，更容易实现实时监控病情发展和预后，是液体活检的重要组成。外泌体具有良好稳定性，可保护其内容物不被体液中的酶降解，当其与细胞膜融合可将所携带的物质和信号传递到受体细胞并改变其生物学功能，是纳米药物递送或基因治疗的潜在载体。因此，疾病的诊断和治疗均迫切需要外泌体的简便、快速检测新技术。

侧流层析试纸条 （Lateral flow test strips，LFTS）是一种重要的即时传感检测平台。由于其便于携带、操作简单、检测快速、无需特殊仪器等优点，试纸条式传感器在肿瘤早期诊断、感染检测和环境监测等自助式快速检测方面显示出巨大潜力。在这些传感检测方法中，LFTS 测定形式通常是基于抗体-抗原反应进行测定，称为侧流免疫测定。然而，抗体-抗原反应机理通常存在受限于抗体制备，且抗体生产成本高、生产周期长和保存条件要求高。然而，通过指数富集的配体系统进化技术筛选的适配体虽然本质上为一段核酸片段，但可以代替抗体与抗原进行特异识别结合，从而为外泌体检测提供一种核酸策略。基于LFTS检测核酸策略的捕获探针需要与蛋白分子连接，以形成蛋白-核酸探针复合物，以避免捕获探针随样品层析发生而自我移动。通常核酸上进行生物素分子修饰然后利用生物素-亲和素反应形成生物素-核酸探针复合物。然而，此种核酸捕获探针制备过程复杂，需要核酸探针进行特殊修饰，仍受限于对蛋白分子的需求，不利于基于核酸策略试纸条的拓展应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术困难，提供一种基于DNA四面体传感界面和适体逻辑运算的可靠、简便、即时检测的外泌体检测侧流层析试纸条。

为达到上述目的，采用的技术方案为：基于DNA四面体传感界面和适体逻辑运算的外泌体试纸条，包括 ：

所述试纸条的制备原理基于DNA自组装技术，利用四条DNA单链组装为四面体纳米结构，在每条单链的5'端或3'端编码设计一段互补序列或修饰生物素分子作为捕获探针，该捕获探针在组装为四面体后位于四面体的四个顶点，试纸条为DNA四面体捕获探针构建侧流层析试纸条生物传感界面；

所述试纸条包括检测层和背层，所述背层设有背衬垫，所述检测层从左至右依次设有金标垫、检测线、质控线，所述金标垫远离检测线的设有样品垫，所述质控线远离检测线的一侧设有吸水垫，所述试纸条检测层表面设有硝酸纤维素膜；

所述检测线包括四条单链探针链Strand A-T、Strand B-T、Strand C-T和StrandD-T，所述四面体组装为四条单链探针链的3'端编码互补序列形成检测线位置的四面体捕获探针，所述四面体捕获探针溶液划线于试纸条硝酸纤维素膜形成检测线；