一种三螺旋pH生物传感器及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种三螺旋pH生物传感器及其应用，通过改变pH值即可实现DNA的模块化组装。因此，基于不同pH值下DNA组装方式的不同可实现pH值在4.0到9.0范围内信号的快速、准确响应，具有成本低廉、操作简便、反应快速、灵敏度高等优点，该体系有望应用于基于pH值控制的DNA纳米技术的生物诊断领域，在药物输送等方面具有潜在的应用前景。

A Triple Helix pH Biosensor and Its Application

The invention discloses a triple helix pH biosensor and its application, which can realize the modular assembly of DNA by changing the pH value. Therefore, based on the different DNA assembly modes under different pH values, the fast and accurate response of the signals with pH values ranging from 4.0 to 9.0 can be achieved. The system has the advantages of low cost, simple operation, fast response and high sensitivity. It is expected to be applied in the field of biological diagnosis of DNA nanotechnology based on pH control and has potential application prospects in drug delivery.

【技术实现步骤摘要】
一种三螺旋pH生物传感器及其应用
本专利技术涉及一种三螺旋pH生物传感器及其应用，属于生物传感器制备领域。
技术介绍
从化学反应到生命有机体，不论是简单的变化或是复杂的反应都与pH值密切相关。对pH值进行监测，能帮助人们更好地理解微观世界的变化。例如，人体体液pH值异常会影响免疫系统或神经系统，甚至与癌症等重大疾病密切相关。因此，对pH值及其变化进行精准测量具有重要意义。目前，pH测量方法主要有pH试纸、氢电极、醌氢醌电极、锑电极、Pd-HpH指示电极、光导纤维pH传感器等。pH试纸操作简便，但是测量结果人为误差较大，不适合精准测量。醌氢醌电极虽制备简单、使用方便、电位精确，但却不能长久放置，且在pH>8时不能使用，易受氧化剂、还原剂的影响。锑pH指示电极很大程度上依赖于电极表面的状态，所以表现出较差的稳定性和重现性。氢电极由于装置的复杂性，一般只用做pH测定的基准参考电极，即标准氢电极。Pd-HpH指示电极制备简单，pH测量范围广，可用于非水体系的检测，但其不耐高温，强度不高，难以用于特殊环境下pH的测量。光导纤维pH传感器测量精度高，但其pH值的线性范围一般较窄。随本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三螺旋pH生物传感器，其特征是：该生物传感器体系包括两种发夹DNA(H1和H2)、单链引发DNA(I)、捕获探针(UT)和羧基化磁珠，各链的结构特点是：H1链从5'端至3'端依次包括序列a、序列b、序列c和序列b*，5'末端修饰荧光基团，H2链从5'端至3'端依次包括序列b*、序列a*、序列b和序列c*，3'末端修饰荧光基团，I链从5'端至3'端依次包括序列b*和序列a*，3'末端修饰氨基，I链3'末端的氨基与羧基化磁珠能够形成I链/磁珠复合物，UT链从5'端至3'端的序列为b；其中，所述序列a和a*为互补序列，序列b和b*为互补序列，序列c和c*为互补序列。

【技术特征摘要】
1.一种三螺旋pH生物传感器，其特征是：该生物传感器体系包括两种发夹DNA(H1和H2)、单链引发DNA(I)、捕获探针(UT)和羧基化磁珠，各链的结构特点是：H1链从5'端至3'端依次包括序列a、序列b、序列c和序列b*，5'末端修饰荧光基团，H2链从5'端至3'端依次包括序列b*、序列a*、序列b和序列c*，3'末端修饰荧光基团，I链从5'端至3'端依次包括序列b*和序列a*，3'末端修饰氨基，I链3'末端的氨基与羧基化磁珠能够形成I链/磁珠复合物，UT链从5'端至3'端的序列为b；其中，所述序列a和a*为互补序列，序列b和b*为互补序列，序列c和c*为互补序列。2.如权利要求1所述的生物传感器，其特征是：序列a、序列b、序列c、序列a*、序列b*、序列c*分别为：5'-TACAGC-3'，5'-GAGGAAGGGAGAAGAGGA-3'，5'-TAGGAG-3'，5'-GCTGTA-3'，5'-TCCTCTTCTCCCTTCCTC-3'，5'-CTCCTA-3'。3.如权利要求1所述的生物传感器，其特征是：所述I链的序列为5'-TCCTCTTCTCCCTTCCTCGCTGTA-3'，H1链的序列为5'-TACAGCGAGGAAGGGAGAAGAGGATAGGAGTCCTCTTCTCCCTTCCTC-3'，H2链的序列为5'-TCCTCTTCTCCCTTCCTCGCTGTAGAGGAAGGGAGAAGAGGACTCCTA-3'，UT链的序列为5'-GAGGAAGGGAGAAGAGGA-3'；优选的，所述荧光基团为AlexaFluor488；优选的，所述磁珠为聚苯乙烯磁珠。4.如权利要求1所述的生物传感器，其特征是：在酸性条件下，发夹H1链、H2链的双螺旋茎部与UT链结合，形成反Hoogsteen键的三螺旋发夹结构M1、M2；加入I链/磁珠复合物后，I链无法发生toehold介导的链取代反应；优选的，所述酸性条件是指pH＝4.0-6.0；在中性及碱性条件下，发夹H1链、H2链与UT链共存在溶液中，无法形成三螺旋结构；加入I链/磁珠复合物后，基于toehold介导的链取代反应，I链序列a*与H1链的toehold区域a互补...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕赛，齐洪杰，李园芳，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37