一種適配體電化學(xué)生物傳感器,其制備方法以及用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適配體電化學(xué)生物傳感器，其制備方法以及用途，包括如下步驟：(1)將DNA序列分別溶解在PBS緩沖溶液中；(2)將金電極先進(jìn)行拋光和清洗；(3)將含有探針S1和S2的緩沖溶液滴涂到金電極上，培養(yǎng)；(4)將PBS緩沖溶液滴涂在S2-S1/GE電極上，培養(yǎng)；(5)將S2-S1/GE放在PBS緩沖溶液中培養(yǎng)；清洗電極后得到Aptasensor；(6)將獲得的Aptasensor在緩沖溶液中培養(yǎng)，通過DNA雜交連鎖反應(yīng)得到超夾心結(jié)構(gòu)的修飾電極HP2-HP1-Aptasensor。(7)將HP2-HP1-Aptasensor培養(yǎng)在緩沖溶液中，得到銀納米簇修飾的電極AgNCs/HP2-HP1-Aptasensor。本發(fā)明生物傳感器的制備方法，使用的納米材料合成簡(jiǎn)單，耗能低，成本低，生物相容性好，探究并運(yùn)用納米材料的模擬酶催化活性作為電化學(xué)檢測(cè)的信號(hào)，且運(yùn)用DNA雜交連鎖反應(yīng)放大所制備的生物傳感器檢測(cè)的信號(hào)。
【專利說明】一種適配體電化學(xué)生物傳感器，其制備方法以及用途

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及用0嫩雜交連鎖反應(yīng)將具有模擬酶活性的銀納米簇組裝到電化學(xué)生物傳感器上并應(yīng)用此傳感器放大檢測(cè)目標(biāo)適配體溶菌素酶。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，對(duì)0嫩的研究是生命科學(xué)研究中的一個(gè)極其重要的方面，0嫩生物傳感器的研究已成熱點(diǎn)。有很多與此相關(guān)的研究致力于用0嫩為模板的金屬納米材料(如:金納米簇(如從^)、銀納米簇作為0嫩生物傳感器的測(cè)定信號(hào)，但其中絕大多數(shù)的研究是運(yùn)用金屬納米簇的光學(xué)性質(zhì)，很少研究探究運(yùn)用金屬納米簇的模擬酶活性。在放大0嫩生物傳感器檢測(cè)信號(hào)的策略中，0嫩雜交連鎖反應(yīng)，因其具有反應(yīng)條件溫和、背景信號(hào)小、無酶標(biāo)記過程等內(nèi)在優(yōu)勢(shì)，可以作為很好的信號(hào)放大策略而被廣泛應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種適配體電化學(xué)生物傳感器，其制備方法以及用途，尤其一種基于0嫩雜交連鎖反應(yīng)和銀納米簇的模擬酶催化作用的適配體電化學(xué)生物傳感器的制備及其放大檢測(cè)適配體的應(yīng)用，利用目標(biāo)適配體與特定0嫩的特異性結(jié)合作用，運(yùn)用0嫩雜交連鎖反應(yīng)在金電極的表面組裝電化學(xué)生物傳感器，應(yīng)用于目標(biāo)適配體分子的檢測(cè)。具體技術(shù)方案如下:
[0004]一種適配體電化學(xué)生物傳感器的制備方法，包括如下步驟:
[0005](1)將0嫩序列分別溶解在？83緩沖溶液中；
[0006](2)將金電極(啦先進(jìn)行拋光和清洗；
[0007](3)將含有探針31和32的緩沖溶液滴涂到金電極上，培養(yǎng)得到32-31/(? ；
[0008](4)將含有一定濃度的適配體的？83緩沖溶液滴涂在32-31/(?電極上，培養(yǎng)；清洗電極后得到細(xì)；
[0009](5)將獲得的細(xì)仏8611801~在含有?。?？1和?。?？2的緩沖溶液中培養(yǎng)，通過0嫩雜交連鎖反應(yīng)得到超夾心結(jié)構(gòu)的修飾電極細(xì)1:518611801~。
[0010](6)將八的￡1861180^培養(yǎng)在含有銀離子和硼氫化鈉緩沖溶液中，得到銀納米族修飾的電極八砂08作？2-！1？1-細(xì)1:38611801~。
[0011]進(jìn)一步地，步驟⑴中，0嫩序列包括:巰基化0嫩:31、與適配體特異性結(jié)合0嫩:32、發(fā)夾0嫩1 發(fā)夾0嫩2:！??？2 ；所述0嫩分別溶解在邱7.4的？83緩沖溶液中，并在低溫下下保存?zhèn)溆谩?br> [0012]進(jìn)一步地，步驟(2)中，包括如下步驟:
[0013](2-1)將金電極用0.3 9 0的鋁粉進(jìn)行拋光處理；
[0014](2-2)將金電極用0.5 9 0的鋁粉進(jìn)行拋光處理；
[0015](2-3)放入= 1:1溶液，進(jìn)行超聲波清洗，超聲清洗的時(shí)間為3?5111111 ；
[0016](2-4)放入乙醇溶液，進(jìn)行超聲波清洗，超聲清洗的時(shí)間為3?5-=；
[0017](2-5)放入超純水中，進(jìn)行超聲波清洗，超聲清洗的時(shí)間為3?5-11。
[0018]進(jìn)一步地，步驟⑶中，將含有探針51和52的緩沖溶液滴涂到表面處理干凈的金電極上，培養(yǎng)6-1(?通過八11-3共價(jià)鍵作用自組裝31和52修飾的金電極(32-31/(?)。
[0019]進(jìn)一步地，步驟(4)中，將含有一定濃度的適配體的？83緩沖溶液滴涂在32-31/62電極上，培養(yǎng)約30?40111111后得到細(xì)；徹底清洗后的修飾電極用氮?dú)飧稍?，保存?zhèn)溆谩?br> [0020]進(jìn)一步地，步驟(5)中，將獲得的細(xì)仏8611801~在含有?。?？1和?。。?的緩沖溶液中培養(yǎng)約10卜，通過0嫩雜交連鎖反應(yīng)得到超夾心結(jié)構(gòu)的修飾電極八的狀611801~。
[0021]進(jìn)一步地，步驟(6)中，在!！？2的3’端是一段富胞嘧啶的序列，將八的￡1861180^培養(yǎng)在含有銀離子和硼氫化鈉的緩沖溶液中，得到銀納米簇修飾的電極 0^砂087^？2-?。。?-細(xì)仏86118010。
[0022]一種適配體電化學(xué)生物傳感器，采用如權(quán)利要求上述適配體電化學(xué)生物傳感器的制備方法制得。
[0023]上述適配體電化學(xué)生物傳感器的用途，由于適配體的濃度不同，形成的^1:88611801-上的310嫩鏈的量就會(huì)不同，進(jìn)而通過通過0嫩雜交連鎖反應(yīng)得到超夾心結(jié)構(gòu)修飾電極上的八砂的量就會(huì)不同，隨著適配體濃度的增加，組裝到傳感器上的八砂的量也會(huì)隨之增加，因此此傳感器可對(duì)不同濃度目標(biāo)適配體進(jìn)行定量檢測(cè)。
[0024]與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明生物傳感器的制備方法，使用的納米材料合成簡(jiǎn)單，耗能低，成本低，生物相容性好，探究并運(yùn)用納米材料的模擬酶催化活性作為電化學(xué)檢測(cè)的信號(hào)，且運(yùn)用0嫩雜交連鎖反應(yīng)放大所制備的生物傳感器檢測(cè)的信號(hào)。通過適配體與特定0嫩之間的特異性結(jié)合作用，制備了一種無標(biāo)記的、靈敏的、“切的檢測(cè)適配體的電化學(xué)生物傳感器。結(jié)果顯示此生物傳感器對(duì)目標(biāo)適配體分子的檢測(cè)結(jié)果令人滿意，檢測(cè)的線性范圍較寬，約從10—1011到10—51范圍內(nèi)有較靈敏的檢測(cè)，且具有靈敏度高、檢測(cè)限低、選擇性好、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。此外，鑒于本電化學(xué)生物傳感器是利用適配體與特定0嫩之間的特異性結(jié)合作用將31和32修飾的金電極(32-31/(?)組裝成細(xì)仏8611801我們也可以利用胞喃唳-銀離子-胞卩密唳等的堿基錯(cuò)配結(jié)合方法，得到細(xì)因此本生物傳感器有望成為一種檢測(cè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)適配體(比如三磷酸腺苷或者凝血酶等)的普適檢測(cè)或者小分子分析物(比如銀離子或者汞離子等)的靈敏檢測(cè)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為基于0嫩雜交連鎖反應(yīng)和銀納米簇的模擬酶催化作用的適配體電化學(xué)生物傳感器制備的示意圖；
[0026]圖2為制備的八砂納米材料的透射電鏡圖；
[0027]圖300為組裝的電化學(xué)生物傳感器中銀納米簇的循環(huán)伏安圖；
[0028]圖中:
[0029]￡1為裸的金電極的循環(huán)伏安圖。
[0030]13為4砂(?與33、?。。?修飾的細(xì)1:3861180；^循環(huán)伏安圖；
[0031]0為八砂(?與?。。?、修飾的細(xì)1:3861180；^循環(huán)伏安圖；
[0032]圖3(8)為每一步電極修飾過程電極的阻抗圖；
[0033]圖中:
[0034]3為裸的金電極的阻抗圖。
[0035]6為32和31修飾的金電極的阻抗圖。
[0036]0為32-31/(?在含適配體的緩沖液中培養(yǎng)后獲得的八的￡1861180^的阻抗圖。
[0037](1為修飾的細(xì)仏861180；^阻抗圖；
[0038]6為八砂(?與！?。?、！??？1修飾的細(xì)仏861180；^阻抗圖；
[0039]圖3(0為不同修飾電極對(duì)雙氧水催化的循環(huán)伏安圖；
[0040]圖中:
[0041]￡1為裸的金電極的循環(huán)伏安圖；
[0042]6為32和31修飾的金電極的循環(huán)伏安圖；
[0043]0為32-31/(?在含適配體的緩沖液中培養(yǎng)后獲得的細(xì)仏8611801~的循環(huán)伏安圖；
[0044](1為八砂(?與！??？2、?。?？1修飾的細(xì)1:3861180；^的循環(huán)伏安圖；
[0045]6為八砂(?與33、?。?？1修飾的細(xì)1^8611801~的循環(huán)伏安圖；
[0046]I為修飾的細(xì)1^8611801~的循環(huán)伏安圖；
[0047]圖4 00為基于0嫩雜交連鎖反應(yīng)和銀納米簇的模擬酶催化作用的適配體電化學(xué)生物傳感器對(duì)不同濃度雙氧水催化的循環(huán)伏安圖；
[0048]圖4(8)為此傳感器對(duì)不同濃度雙氧水催化的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0049]圖5 00為基于0嫩雜交連鎖反應(yīng)和銀納米簇的模擬酶催化作用的適配體電化學(xué)生物傳感器對(duì)不同濃度目標(biāo)適配體分子檢測(cè)的循環(huán)伏安圖；
[0050]圖5(8)為基于0嫩雜交連鎖反應(yīng)和銀納米簇的模擬酶催化作用的適配體電化學(xué)生物傳感器對(duì)不同濃度目標(biāo)適配體分子檢測(cè)的計(jì)時(shí)電流圖；
[0051]圖5(0為基于0嫩雜交連鎖反應(yīng)和銀納米簇的模擬酶催化作用的適配體電化學(xué)生物傳感器對(duì)不同濃度目標(biāo)適配體分子檢測(cè)的的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

【具體實(shí)施方式】
[0052]下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí)施例。
[0053]基于0嫩雜交連鎖反應(yīng)和銀納米簇的模擬酶催化作用的適配體電化學(xué)生物傳感器的制備及其放大檢測(cè)適配體的應(yīng)用包括如下步驟:
[0054]￡1、將購(gòu)買的0嫩序列(巰基化0嫩:31、與適配體特異性結(jié)合0嫩:32、發(fā)夾0嫩1:即1、發(fā)夾0嫩2:^2)分別溶解在？83(邱7.4)緩沖溶液中，并在低溫下下保存?zhèn)溆谩?br> [0055]6、將金電極先依次用0.3和0.5 4 111的鋁粉進(jìn)行拋光處理，再依次放入！
V〉= 1:1溶液、乙醇溶液、超純水中，進(jìn)行超聲波清洗，超聲清洗的時(shí)間分別為
[0056]0、將含有探針31和32的緩沖溶液滴涂到表面處理干凈的金電極上，培養(yǎng)6-1011，通過如-3共價(jià)鍵作用自組裝51和52修飾的金電極(32-31/(?)。然后將含有巰基乙醇的？88緩沖溶液滴涂在32-31/(?電極上，培養(yǎng)約30?400111。徹底清洗后的修飾電極用氮?dú)飧稍?，保存?zhèn)溆谩?br> [0057]么將32-31/(?放在含有一定濃度的適配體的？83緩沖溶液中培養(yǎng)約30?40-11,清洗電極后得到Aptasensor。然后將獲得的Aptasensor在含有HPl和HP2的緩沖溶液中培養(yǎng)約10h，通過DNA雜交連鎖反應(yīng)得到超夾心結(jié)構(gòu)的修飾電極(HP2-HPl-Aptasensor)。由于HP2的特別設(shè)計(jì)，在HP2的3’端是一段富胞嘧啶的序列，將HP2-HPl-AptaSenSOr培養(yǎng)在含有陰離子和硼氫化鈉的緩沖溶液中，可得到銀納米簇修飾的電極(AgNCs/HP2-HPl-Aptasensor)?；贒NA雜交連鎖反應(yīng)和銀納米簇的模擬酶催化作用的適配體電化學(xué)生物傳感器制備成功。
[0058]e、由于適配體的濃度不同，形成的Aptasensor上的SlDNA鏈的量就會(huì)不同,進(jìn)而通過通過DNA雜交連鎖反應(yīng)得到超夾心結(jié)構(gòu)修飾電極上的AgNCs的量就會(huì)不同，隨著適配體濃度的增加，組裝到傳感器上的AgNCs的量也會(huì)隨之增加，因此此傳感器可對(duì)不同濃度目標(biāo)適配體進(jìn)行定量檢測(cè)。
[0059]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種適配體電化學(xué)生物傳感器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將0嫩序列分別溶解在？83緩沖溶液中； (2)將金電極(⑶)先進(jìn)行拋光和清洗； (3)將含有探針51和32的緩沖溶液滴涂到金電極上，培養(yǎng)得到32-31/(?； (4)將含有一定濃度的適配體的？83緩沖溶液滴涂在32-31/(?電極上，培養(yǎng)；清洗電極后得到細(xì)； (5)將獲得的細(xì)仏8611801~在含有?。?？1和！??？2的緩沖溶液中培養(yǎng)，通過0嫩雜交連鎖反應(yīng)得到超夾心結(jié)構(gòu)的修飾電極細(xì)1:518611801~ ； (6)將培養(yǎng)在含有銀離子和硼氫化鈉緩沖溶液中，得到銀納米簇修飾的電極八砂08作？2-！1？1-細(xì)1:38611801~。
2.如權(quán)利要求1所述的適配體電化學(xué)生物傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，0嫩序列包括:巰基化0嫩:31、與適配體特異性結(jié)合0嫩:32、發(fā)夾0應(yīng)1 發(fā)夾0嫩2:?。?？2 ；所述0嫩分別溶解在邱7.4的？83緩沖溶液中，并在低溫下下保存?zhèn)溆谩?br> 3.如權(quán)利要求1或2所述的適配體電化學(xué)生物傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，包括如下步驟: (2-1)將金電極用0.3 9 0的鋁粉進(jìn)行拋光處理； (2-2)將金電極用0.5 9 0的鋁粉進(jìn)行拋光處理； (2-3)放入！=1:1溶液，進(jìn)行超聲波清洗，超聲清洗的時(shí)間為3?5-11 ； (2-4)放入乙醇溶液，進(jìn)行超聲波清洗，超聲清洗的時(shí)間為3?501?。?； (2-5)放入超純水中，進(jìn)行超聲波清洗，超聲清洗的時(shí)間為3?5111111。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的適配體電化學(xué)生物傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，將含有探針51和32的緩沖溶液滴涂到表面處理干凈的金電極上，培養(yǎng)6-1(?通過八11-3共價(jià)鍵作用自組裝31和52修飾的金電極32-31/⑶。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的適配體電化學(xué)生物傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，將含有一定濃度的適配體的？83緩沖溶液滴涂在32-31/(?電極上，培養(yǎng)約30?40111111后得到細(xì)；徹底清洗后的修飾電極用氮?dú)飧稍?，保存?zhèn)溆谩?br> 6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的適配體電化學(xué)生物傳感器的制備方法，其特征在于，將獲得的細(xì)仏8611801~在含有?。。?和?。。?的緩沖溶液中培養(yǎng)約1011，通過0嫩雜交連鎖反應(yīng)得到超夾心結(jié)構(gòu)的修飾電極細(xì)1:518611801~。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的適配體電化學(xué)生物傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(6)中，在!??？2的3’端是一段富胞嘧啶的序列，將!細(xì)仏8611801'培養(yǎng)在含有銀離子和硼氫化鈉的緩沖溶液中，得到銀納米簇修飾的電極八砂?^作？2-！?。?-八的218611801~。
8.一種適配體電化學(xué)生物傳感器，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-7所述適配體電化學(xué)生物傳感器的制備方法制得。
9.如權(quán)利要求8所述適配體電化學(xué)生物傳感器的用途，其特征在于，由于適配體的濃度不同，形成的細(xì)1:218611801~上的310嫩鏈的量就會(huì)不同，進(jìn)而通過通過0嫩雜交連鎖反應(yīng)得到超夾心結(jié)構(gòu)修飾電極上的八砂的量就會(huì)不同，隨著適配體濃度的增加，組裝到傳感器上的八砂的量也會(huì)隨之增加，因此此傳感器可對(duì)不同濃度目標(biāo)適配體進(jìn)行定量檢測(cè)。
【文檔編號(hào)】G01N27/26GK104391019SQ201410591942
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】王廣鳳, 陳玲 申請(qǐng)人:安徽師范大學(xué)