基于G4核酸适配体的检测生物分子的方法技术

本发明专利技术涉及生物传感器技术领域，公开了一种基于G4核酸适配体的检测生物分子的方法。所述方法包括如下步骤：(1)在反应溶剂I中，将生物分子的G4核酸适配体与钾离子进行混合反应，得到反应溶液I；(2)将所述反应溶液I、氯化血红素和含有所述生物分子的待测物进行混合I，得到反应溶液II；(3)将所述反应溶液II、过氧化氢和3,3

【技术实现步骤摘要】
基于G4核酸适配体的检测生物分子的方法


[0001]本专利技术涉及生物传感器
，具体涉及一种基于G4核酸适配体的 检测生物分子的方法。

技术介绍

[0002]生物传感器的概念起源于1962年Clark和Lyons设计的葡萄糖检测电 极，即基于葡萄糖氧化酶与葡萄糖的相互作用而产生电信号用以检测样品中 葡萄糖的浓度。生物传感器主要包括两个部分：信号识别单元和信号转化单 元。识别单元一般对待测物具有高特异性强亲和力的结合作用，早期传感器 一般使用特异性的酶作为识别单元，后来发展到使用有机小分子、抗体、多 肽、适配体甚至细胞等，信号转化单元则将识别结合等相互作用转化为各种 物理化学信号，比如荧光、颜色、电化学信号等。
[0003]现有技术中的G
‑
四链体传感器对生物分子的测量，大多通过比色法测 量。但是人眼对颜色变化的观察具有欺骗性，容易造成测量误差，而且颜色 变化受自身条件(浓度)以及外界环境(环境的亮暗)的影响较大，检测过 程中的精密度不是很高。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于G4核酸适配体的检测生物 分子的方法，该方法能够实现比色
‑
温度双信号检测，从而提高检测的精密 度。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种基于G4核酸适配体的检测生物分 子的方法，包括如下步骤：
[0006](1)在反应溶剂I中，将生物分子的G4核酸适配体与钾离子进行混合 反应，得到反应溶液I；
[0007](2)将所述反应溶液I、氯化血红素和含有所述生物分子的待测物进行 混合I，得到反应溶液II；
[0008](3)将所述反应溶液II、过氧化氢和3,3
’
,5,5
’‑
四甲基联苯胺进行混合 II，得到反应溶液III，观察所述反应溶液III的颜色变化并检测吸光值；
[0009](4)激光照射所述反应溶液III，监测激光关闭后的温度变化。
[0010]优选地，所述生物分子选自赭曲霉素A(OTA)、腺嘌呤核苷三磷酸(ATP) 和凝血酶(Thr)中的至少一种；所述赭曲霉素A的G4核酸适配体的核苷 酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述腺嘌呤核苷三磷酸的G4核酸适配体的核 苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，所述凝血酶的G4核酸适配体的核苷酸序列 如SEQ ID NO.3所示。
[0011]优选地，在步骤(1)中，所述G4核酸适配体和所述钾离子的摩尔比为 1:5000
‑
15000。
[0012]进一步优选地，在步骤(1)中，所述G4核酸适配体的浓度为0.5
‑
2μM。
[0013]优选地，在步骤(1)中，所述混合反应包括：将生物分子的G4核酸适 配体与钾离子混合后，加热、冷却。
[0014]进一步优选地，所述加热的条件至少满足：温度为80
‑
95℃，时间为 2
‑
8min。
[0015]优选地，用于所述钾离子的钾源为氯化钾；所述反应溶剂I为水。
[0016]优选地，在步骤(2)中，以1μmol的所述G4核酸适配体计，所述氯 化血红素的添加量为0.8
‑
1.2μmol。
[0017]优选地，在步骤(2)中，所述混合I的方法为：分别提供含有氯化血 红素的溶液和含有生物分子的溶液，将所述含有氯化血红素的溶液、所述含 有生物分子的溶液和所述反应溶液I混合。
[0018]优选地，在步骤(3)中，以1μmol的所述G4核酸适配体计，所述过 氧化氢的添加量为0.5
‑
2mmol，所述3,3
’
,5,5
’‑
四甲基联苯胺的添加量为 0.2
‑
0.6mmol。
[0019]优选地，在步骤(3)中，所述混合II的方法为：分别提供含有过氧化 氢的溶液和含有3,3
’
,5,5
’‑
四甲基联苯胺的溶液，将所述含有过氧化氢的溶 液、所述含有3,3
’
,5,5
’‑
四甲基联苯胺的溶液和所述反应溶液II混合。
[0020]优选地，在步骤(4)中，所述激光照射的条件至少满足：波长为 780
‑
830nm，功率密度为1.7
‑
2.5W/cm2，时间为15
‑
35s。
[0021]通过上述技术方案，本专利技术的有益效果为：
[0022]本专利技术的方法，在没有生物分子存在时，生物分子的G4核酸适配体与 氯化血红素结合形成DNA酶，能高效催化过氧化氢氧化底物3,3
’
,5,5
’‑
四甲 基联苯胺导致溶液变为蓝色，再通过激光照射后的溶液温度升高明显；当有 生物分子存在时，检测无DNA酶的形成，溶液颜色变浅，激光照射后温度 变化减弱，通过两种情况下颜色和温度的对比实现比色
‑
温度双信号检测， 防止单独颜色检测带来的误差，提高生物分子检测的灵敏度。
附图说明
[0023]图1是实施例4、实施例5和实施例6中测量的吸光度的曲线对比图；
[0024]图2是实施例1和实施例7
‑
实施例9中测量的吸光度的柱状对比图；
[0025]图3是实施例2和实施例10
‑
实施例12中测量的吸光度的柱状对比图；
[0026]图4是实施例1和实施例13
‑
实施例17中测量的温度变化的柱状对比图；
[0027]图5是实施例1和实施例18
‑
实施例23中测量的温度变化的柱状对比图；
[0028]图6是各生物分子的标准曲线图，其中，a为OTA和ΔT0‑
ΔT的标准 曲线图，b为ATP和ΔT0‑
ΔT的标准曲线图，c为Thr(Thrombin)和ΔT0‑ꢀ
ΔT的标准曲线图，其中，ΔT0为没有生物分子情况下激光照射后的温度变 化，ΔT为生物分子存在的情况下激光照射后的温度变化；
[0029]图7是特异性是特异分析图，其中，按照顺序，OTA为赭曲霉素A， Ac
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Phe
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OH为N
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乙酰
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L
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苯丙氨酸，AFB1为黄曲霉素B1，L
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Phenylalanine 为L
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苯丙氨酸，zearalenone为玉米赤霉烯酮，OTB为赭曲霉素B，ATP为 腺嘌呤核苷三磷酸，CTP为胞嘧啶核苷三磷酸，GTP为三磷酸鸟苷，UTP 为三磷酸尿苷，Thr为凝血酶，BSA为牛血清白蛋白，GOX为葡萄糖氧化 酶，TRY为胰蛋白酶，glucose为葡萄糖，LAC为乳糖，LIP为脂肪酶；
[0030]图8为不同浓度的OTA在检测过程中的颜色变化图，从左向右浓度依 次增加，从左向右的浓度依本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于G4核酸适配体的检测生物分子的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在反应溶剂I中，将生物分子的G4核酸适配体与钾离子进行混合反应，得到反应溶液I；(2)将所述反应溶液I、氯化血红素和含有所述生物分子的待测物进行混合I，得到反应溶液II；(3)将所述反应溶液II、过氧化氢和3,3
’
,5,5
’‑
四甲基联苯胺进行混合II，得到反应溶液III，观察所述反应溶液III的颜色变化并检测吸光值；(4)激光照射所述反应溶液III，监测激光关闭后的温度变化。2.根据权利要求1所述的基于G4核酸适配体的检测生物分子的方法，其特征在于，所述生物分子选自赭曲霉素A、腺嘌呤核苷三磷酸和凝血酶中的至少一种；所述赭曲霉素A的G4核酸适配体的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述腺嘌呤核苷三磷酸的G4核酸适配体的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，所述凝血酶的G4核酸适配体的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示。3.根据权利要求1或2所述的基于G4核酸适配体的检测生物分子的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述G4核酸适配体和所述钾离子的摩尔比为1:5000
‑
15000。4.根据权利要求3所述的基于G4核酸适配体的检测生物分子的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述G4核酸适配体的浓度为0.5
‑
2μM。5.根据权利要求1或2所述的基于G4核酸适配体的检测生物分子的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述混合反应包括：将生物分子的G4核酸适配体与钾离子混合后，加热、冷却。6.根据权利要求5所述的基于G4核酸适配体的检测生物分子的方法，其特征在于，所述加热的条件至少满足：温度为80
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【专利技术属性】
技术研发人员：冯光富，贺畅，方俊，蒋红梅，张怀祖，费雁泉，李政，廖思捷，彭佳胜，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：