确定样品中是否存在目标物的方法技术

本发明专利技术公开了一种确定样品中是否存在目标物的方法，该方法包括：（1）提供基板，所述基板由疏水材料形成，并且在所述基板的表面形成有捕获探针，其中，所述捕获探针能够与所述目标物结合，并且所述捕获探针与所述目标物的结合能够提高所述基板表面的亲水性；（2）在捕获探针能够与所述目标物结合的条件下，使所述样品与所述基板接触；（3）提高所述基板表面的潮湿度；以及（4）确定所述基板表面是否形成水斑，其中，所述水斑的形成是所述样品中存在所述目标物的指示。利用本发明专利技术的方法能够有效地实现对样片中目标物的检测，并且，该方法无需任何检测仪器，成本低、使用简便、可实现高通量、快速裸眼可视化检测基因、基因突变和蛋白。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种确定样品中是否存在目标物的方法。
技术介绍
基因和蛋白检测已成为疾病早期诊断、有害细菌或病毒检测、以及法医学应用的关键技术。特别在癌症、心血管疾病以及传染性疾病中的早期预警与合理化治疗中发挥着重要作用。目前，已经开发出多种用于筛选基因突变的方法，包括等位基因杂交法，核苷酸掺入的引物延伸法，电泳法，质谱法，核酸测序以及实时扩增阻滞突变系统定量聚合酶链反应检测等。但是，这些方法都需要贵重的检测仪器。目前，开发出一种成本低、使用简便、无需检测仪器、可实现高通量、快速检测基因和蛋白突变的方法迫在眉睫，且对资源匮乏地区尤为重要。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种无需任何检测仪器，成本低、使用简便、可实现高通量、快速裸眼可视化检测基因、基因突变和蛋白的方法。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种确定样品中是否存在目标物的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：（1）提供基板，所述基板由疏水材料形成，并且在所述基板的表面形成有捕获探针，其中，所述捕获探针能够与所述目标物结合，并且所述捕获探针与所述目标物的结合能够提高所述基板表面的亲水性；（2）在捕获探针能够与所述目标物结合的条件下，使所述样品与所述基板接触；（3）提高所述基板表面的潮湿度；以及（4）确定所述基板表面是否形成水斑，其中，所述水斑的形成是所述样品中存在所述目标物的指示。专利技术人惊奇地发现，利用本专利技术的方法能够有效地实现对样片中目标物的检测，并且，该方法无需任何检测仪器，成本低、使用简便、可实现高通量、快速裸眼可视化检测基因、基因突变和蛋白。需要说明的是，本专利技术的方法的原理是，当捕获探针与样品混合后，当样品中存在目标物时，捕获探针能够与目标物结合，从而使疏水性基板结合样品处的亲水性增强，进而在提高基板表面的潮湿度时，疏水性基板结合样品处形成水膜，而其他位置形成小水珠，这些小水珠对光起到散射作用，因而裸眼无法观测到小水珠的形成，而仅能在疏水性基板结合样品处观察到水斑的形成（即水膜）；反之，当样品中不存在目标物时，捕获探针的状态不会变化，而基板仍为疏水性，从而在提高基板表面的潮湿度时，基板表面不会产生水膜，即裸眼观测为没有水斑形成。另外，根据本专利技术上述实施例的确定样品中是否存在目标物的方法还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的实施例，所述目标物为选自核酸和蛋白质的至少一种。根据本专利技术一些具体示例，所述目标物为DNA。根据本专利技术的实施例，所述基板为硅片、硝酸纤维素膜、尼龙膜或载玻片。由此，所述基板为疏水性，从而能够有效基于基板表面的亲疏水性，而实施本专利技术的方法。根据本专利技术的一些实施例，所述捕获探针为核酸分子。由此，利用本专利技术的方法能够实现对样品中DNA目标物的检测。根据本专利技术的另一些实施例，所述捕获探针与所述目标物形成抗体-抗原复合物。由此，能够实现对样品中蛋白质抗原的检测。根据本专利技术的实施例，所述目标物为DNA片段，所述捕获探针为核酸分子，所述捕获探针的5’端与所述基板的表面结合，所述捕获探针的3’末端形成有游离羟基基团，步骤（2）进一步包括：（2-1）在存在报告探针时，使所述样品与所述基板接触，其中，所述报告探针的5’末端具有游离磷酸基团，并且所述报告探针的包含5’末端碱基的连续序列和所述捕获探针的包含3’末端碱基的连续序列分别与所述目标物的一段连续碱基序列的一部分匹配，以便形成不存在错配的双链结构；以及（2-2）在连接酶的作用下，使所述报告探针的5’末端游离磷酸基团与所述捕获探针的3’末端游离羟基基团连接，以便使所述报告探针与所述捕获探针形成磷酸二酯键。由此，疏水性基板表面捕获探针陈列区域的亲水性增强，进而通过提高基板表面的潮湿度，即可基于基板表面形成水斑确定所述样品中存在目标物。根据本专利技术的实施例，步骤（2）进一步包括：（2-3）破坏所述双链结构，以便使所述目标物成为游离状态，并在所述基板表面形成由所述捕获探针和所述报告探针形成的单链连接体。由此，有利于后续将单链连接体进行滚环扩增，使基板表面结合的核酸分子量显著提高，从而使疏水性基板表面捕获探针陈列区域的亲水性也相应地显著增强，进而通过提高基板表面的潮湿度，即可基于基板表面形成水斑确定样品中存在目标物。根据本专利技术的实施例，在步骤（2-3）通过对所述基板进行清洗，破坏所述双链结构。根据本专利技术的一些具体示例，所述清洗包括：将所述基板依次进行氢氧化钠浸泡处理和去离子水洗涤。由此，处理效果好，且不会破坏单链连接体的结构，有利于后续进行滚环扩增，提高基板表面结合的核酸分子量，进而显著提高疏水性基板表面捕获探针陈列区域的亲水性，有利于后续通过提高基板表面的潮湿度而容易地实现裸眼观测样品中目标物的存在。根据本专利技术的实施例，步骤（2）进一步包括：（2-4）对所述单链连接体进行滚环扩增。由此，能够显著提高基板表面结合的核酸分子量，进而显著提高疏水性基板表面捕获探针陈列区域的亲水性，有利于后续通过提高基板表面的潮湿度而容易地实现裸眼观测样品中目标物的存在。根据本专利技术的实施例，所述滚环扩增为选自线性滚环扩增、指数滚环扩增和超分支滚环扩增的至少一种。根据本专利技术的实施例，所述滚环扩增采用环状DNA模板进行，其中所述环状DNA模板的部分序列与所述报告探针的部分序列互补。由此，能够有效实现报告探针的扩增，从而能够显著提高基板表面结合的核酸分子量。根据本专利技术的实施例，进行所述滚环扩增30分钟-12小时，优选4小时。由此，滚换扩增的效果好，从而能够显著提高基板表面结合的核酸分子量，以及疏水性基板表面捕获探针陈列区域的亲水性。根据本专利技术的实施例，所述连接酶为Taq DNA连接酶。由此，能够有效实现报告探针5’末端游离磷酸基团与所述捕获探针的3’末端游离羟基基团的连接，从而能够使所述报告探针与所述捕获探针形成磷酸二酯键。根据本专利技术的实施例，所述捕获探针的长度为10-40nt。由此，捕获探针对目标物的结合能够显著提高疏水基板表面的亲水性，目标物是否存在与提高基板表面的潮湿度时基板表面的水斑是否形成显著相关，从而能够容易地实现裸眼观测样品中目标物的存在。根据本专利技术的实施例，所述目标物具有SEQ ID NO：1-3所示的核苷酸序列，所述捕获探针具有SEQ ID NO：4-6所示的核苷酸序列，所述报告探针具有SEQ ID NO：7所示的核苷酸序列，其中，具有SEQ ID NO：6所示核苷酸序列的捕获探针能够与具有SEQ ID NO：1所示核苷酸序列的目标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定样品中是否存在目标物的方法，其特征在于，包括：（1）提供基板，所述基板由疏水材料形成，并且在所述基板的表面形成有捕获探针，其中，所述捕获探针能够与所述目标物结合，并且所述捕获探针与所述目标物的结合能够提高所述基板表面的亲水性；（2）在捕获探针能够与所述目标物结合的条件下，使所述样品与所述基板接触；（3）提高所述基板表面的潮湿度；以及（4）确定所述基板表面是否形成水斑，其中，所述水斑的形成是所述样品中存在所述目标物的指示，任选地，所述目标物为选自核酸和蛋白质的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种确定样品中是否存在目标物的方法，其特征在于，包括：
（1）提供基板，所述基板由疏水材料形成，并且在所述基板的表面形成有捕获探针，
其中，所述捕获探针能够与所述目标物结合，并且所述捕获探针与所述目标物的结合能够提
高所述基板表面的亲水性；
（2）在捕获探针能够与所述目标物结合的条件下，使所述样品与所述基板接触；
（3）提高所述基板表面的潮湿度；以及
（4）确定所述基板表面是否形成水斑，其中，所述水斑的形成是所述样品中存在所述
目标物的指示，
任选地，所述目标物为选自核酸和蛋白质的至少一种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标物为DNA，
任选地，所述基板为硅片、硝酸纤维素膜、尼龙膜或载玻片，
任选地，所述捕获探针为核酸分子。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述捕获探针与所述目标物形成抗体-抗
原复合物。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标物为DNA片段，所述捕获探针
为核酸分子，所述捕获探针的5’端与所述基板的表面结合，所述捕获探针的3’末端形成有游
离羟基基团，
步骤（2）进一步包括：
（2-1）在存在报告探针时，使所述样品与所述基板接触，其中，所述报告探针的5’末
端具有游离磷酸基团，并且所述报告探针的包含5’末端碱基的连续序列和所述捕获探针的包
含3’末端碱基的连续序列分别与所述目标物的一段连续碱基序列的一部分匹配，以便形成不
存在错配的双链结构；以及
（2-2）在连接酶的作用下，使所述报告探针的5’末端游离磷酸基团与所述捕获探针的3’
末端游离羟基基团连接，以便使所述报告探针与所述捕获探针形成磷酸二酯键。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤（2）进一步包括：
（...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜亚楠，谢丽萍，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11