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一种检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器制造技术

技术编号:14094192 阅读:159 留言:0更新日期:2016-12-03 10:03
本实用新型专利技术提供了一种检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器,该生物传感器基于氧化石墨烯(GO)的非共价偶联核酸分子和强大的荧光猝灭的特性,通过在氧化石墨烯的表面上非共价键偶联羧基荧光素(FAM)标记的核酸探针(FAM‑P)而构建,简称为FAM‑P/GO生物传感器。本实用新型专利技术提供的FAM‑P/GO生物传感器在加入靶标后,靶标序列通过竞争与探针序列通过互补配对形成双链,使得探针从氧化石墨烯表面解离下来,体系荧光得以恢复;且靶标序列浓度越大,荧光值越强。本实用新型专利技术提供的FAM‑P/GO生物传感器操作简单、检测精确、灵敏度高、特异性好,且能够定量检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌的浓度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及生物传感器
,更为具体地说,涉及一种检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器
技术介绍
鼠伤寒沙门氏菌(S.typhimurium)是一种常见的人畜共患病原菌,其致病机制与菌体的毒力岛基因表达分泌的毒素和毒力蛋白有关。鼠伤寒沙门氏菌的毒力岛基因为SSeC基因,SSeC基因位于毒力岛-2(SPI-2)上,且序列十分保守,SSeC基因编码表达的毒素蛋白能够引起机体发生器官功能障碍等症状,因此SSeC基因可以作为检测鼠伤寒沙门氏菌的一个重要标记物。目前,鼠伤寒沙门氏菌的检测方法有传统的微生物培养检测法、生化鉴定法,以分子生物学为基础的快速检测方法以及以免疫学为基础的检测技术,其中,以分子生物学为基础的快速检测方法包括聚合酶链式反应(PCR)、基因芯片技术等,以免疫学为基础的检测技术包括酶联免疫吸附试验(ELISA)、同位素标记抗体、免疫荧光法、免疫磁性分离技术、自动酶标免疫检测仪等,上述检测方法包含了微生物培养、核酸分析、抗原-抗体反应等技术。但是,微生物培养检测法、生化鉴定法等传统检测方法存在耗时长、灵敏度低、检测准确度低等的缺点;ELISA和PCR等方法虽然检测速度快,但存在操作繁琐、易被污染、对设备要求高等的缺点,而且检测的特异性也不是很理想,无法满足现代临床和食品的快速检测的要求。为应对上述缺点,近年来,检测鼠伤寒沙门氏菌的方法出现了生物传感器检测法。生物传感器由具有生物活性的识别原件和信号转换器组成,生物活性物质通常包括酶、抗原-抗体、适配体等。由于生物传感器具有高度自动化、微型化、能在复杂的体系中进行实时监测等的功能,因而在制药、食品、化工、生物医学、临床检验等方面带来了巨大的经济效益和广泛的应用前景。然而大多数的纳米生物传感器由于存在灵敏度低、特异性差、检测范围窄的缺点,限制了纳米生物传感器的大范围使用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器,利用纳米氧化石墨烯对单链DNA的吸附及荧光猝灭性构建荧光探针,进而实现对含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌的快速检测,且灵敏度高、特异性好、检测范围宽。为了解决上述技术问题,本技术提供如下技术方案:一种检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器,所述生物传感器包括氧化石墨烯和荧光标记的核酸探针,其中,所述氧化石墨烯为载体,所述荧光标记的核酸探针位于所述氧化石墨烯的表面上,所述荧光标记的核酸探针为所述SSeC基因序列的互补链序列。优选地,所述荧光标记的核酸探针通过非共价键结合在所述氧化石墨烯的表面上。优选地,所述非共价键为π-π共价键。优选地,所述荧光标记的核酸探针的基因序列为6-FAM-GCCTCCTCTG CCATCTCATTCG。一种检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器,所述生物传感器包括氧化石墨烯和荧光标记的核酸探针,其中,所述氧化石墨烯为载体,所述荧光标记的核酸探针位于所述氧化石墨烯的表面上,所述荧光标记的核酸探针为所述SSeC基因序列的互补链序列。本技术提供的检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器通过以氧化石墨烯为载体,基于氧化石墨烯的非共价偶联核酸分子和猝灭荧光的特性,已荧光标记的核酸探针设置在氧化石墨烯的表面上,从而得到检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器。本技术提供的生物传感器处于非检测状态时,由于氧化石墨烯和荧光标记的核酸探针之间的距离很小,因此,生物传感器中发生能量共振转移,进而荧光猝灭;当生物传感器处于检测状态时,即生物传感器中加入待检测样品的单链DNA时,单链DNA会与荧光标记的核酸探针互补形成双链DNA,从而双链DNA从氧化石墨烯的表面游离下来,进而恢复荧光,通过检测荧光值就能够得知待检测样品中含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌的浓度。本技术提供的检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器具有操作简单、检测精确、检测下限低、灵敏度高、特异性好的特点,且能够定量检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌的浓度。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本技术实施例提供的检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器的结构示意图;图2是本技术实施例提供的检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器 的氧化石墨烯与荧光标记的核酸探针的浓度优化图;图3是本技术实施例提供的检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器检测待测样品灵敏度的线性曲线图;图4是本技术实施例提供的检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器检测待测样品时特异性的图谱。具体实施方式本技术的目的是提供检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器,利用纳米氧化石墨烯对单链DNA的吸附及荧光猝灭性构建荧光探针,进而实现对含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌的快速检测。为了使本
的人员更好地理解本技术实施例中的技术方案,并使本技术实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本技术实施例中的技术方案作进一步详细的说明。本技术提供了一种检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器,所述生物传感器包括氧化石墨烯1(graphene oxide,GO)和荧光标记的核酸探针2(FAM-P),其中,所述氧化石墨烯1为载体,所述荧光标记的核酸探针2位于所述氧化石墨烯1的表面上,所述荧光标记的核酸探针2为所述SSeC基因序列的互补链序列。具体的,本技术提供的检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器简称为FAM-P/GO生物传感器,GO1为纳米材料,FAM-P2为羧基荧光素(carboxy-fluorescein,FAM)标记的核酸。附图1示出了本技术实施例提供的FAM-P/GO生物传感器的结构示意图。本技术提供的FAM-P/GO生物传感器包含有GO1和FAM-P2两个部分,GO1为载体,FAM-P2分布在GO1的表面上,优选地,FAM-P2均匀地分布在GO1的表面上。FAM-P2通过非共价键偶联在GO1的表面上,其中,该非共价键为π-π共价键结合,即FAM-P2通过π-π共价键结合在GO1的表面上。本技术提供的FAM-P/GO生物传感器的检测原理为:基于GO1的非共价偶联核酸分子和猝灭荧光的特性,在GO1的表面引入FAM-P2。具体为:当FAM-P/GO生物传感器处于非检测状态时,即没有加入靶标DNA时,FAM-P2呈自由卷曲状态,由于FAM-P2位于GO1的表面上,FAM-P2和GO1之间的距离很小,因此,FAM-P/GO生物传感器中发生能量共振转移,进而荧光猝灭,检测不到荧光值;当FAM-P/GO生物传感器处于检测状态时,即FAM-P/GO生物传感器中加入待检测样品的单链DNA(single-stranded DNA,ssDNA)时,即加入靶标DNA时,靶标DNA的ssDNA会与FAM-P2互补形成双链DNA(double-stranded DNA,dsDNA),由于形成dsDNA时的结合力大于GO本文档来自技高网
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一种检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器

【技术保护点】
一种检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器,其特征在于,所述生物传感器包括氧化石墨烯(1)和荧光标记的核酸探针(2),其中,所述氧化石墨烯(1)为载体,所述荧光标记的核酸探针(2)位于所述氧化石墨烯(1)的表面上,所述荧光标记的核酸探针(2)为所述SSeC基因序列的互补链序列。

【技术特征摘要】
1.一种检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器,其特征在于,所述生物传感器包括氧化石墨烯(1)和荧光标记的核酸探针(2),其中,所述氧化石墨烯(1)为载体,所述荧光标记的核酸探针(2)位于所述氧化石墨烯(1)的表面上,所述荧光标记的核酸探针(2)为所述SSeC基因序列的互补链序列。2.根据权利要求1所述的检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌纳米生物传感器,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:贺气志
申请(专利权)人:长沙医学院
类型:新型
国别省市:湖南;43

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