一种用液晶传感器实现一步法核酸检测的方法技术

本发明专利技术提出了本申请公开了一种用液晶传感器实现一步法核酸检测的方法，包括如下步骤：S1、制备若干个液晶核酸传感器；S2、确定检测所需的表面活性剂溶液的特定体积分数；S3、向核酸适配体溶液中加入待测核酸溶液，并加入步骤S2中得出的特定体积分数的表面活性剂溶液，得到待测液；S4、将待测液加入液晶核酸传感器中，观察光学图像，记录检测结果。本发明专利技术可以解决目前“三步法”检测过程中面临的检测时间长，光学图像不稳定的问题，可以实现瞬时检测，且具有检测速率快、稳定性好、灵敏度高、普适性强的优势。强的优势。强的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种用液晶传感器实现一步法核酸检测的方法


[0001]本专利技术涉及传感器
，特别涉及一种用液晶传感器实现一步法核酸检测的方法。

技术介绍

[0002]液晶核酸传感器的主要原理是利用液晶分子
‑
表面活性剂
‑
核酸适配体
‑
待测核酸四者相互作用影响液晶分子排布，进而影响其在偏光显微镜下的光学图像。当检测到待测核酸时，待测核酸和核酸适配体以氢键相互作用连接，表面活性剂游离并驱动液晶分子呈垂直排布；当未检测到待测核酸时，核酸适配体与表面活性剂以静电相互作用连接，液晶分子呈混乱排布。
[0003]现有的液晶核酸传感器采用“三步法”的方法进行核酸检测。其步骤包括：1）添加表面活性剂，表面活性剂驱动液晶排布；2）添加核酸适配体溶液，核酸适配体通过静电相互作用与表面活性剂结合，打乱液晶排布；3）添加待测物溶液，待测物通过氢键相互作用与表面活性剂竞争结合核酸适配体，驱动液晶排布。该三步法中，静电相互作用和氢键相互作用的竞争耗时较长，一方面降低了液晶核酸传感器的检测效率，另一方面由于液相挥发改变了传感器的光学图像，影响了其稳定性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种用液晶传感器实现一步法核酸检测的方法，以克服现有技术中的不足。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本申请公开了一种用液晶传感器实现一步法核酸检测的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、制备若干个液晶核酸传感器；S2、确定检测所需的表面活性剂溶液的体积分数；S3、向核酸适配体溶液中加入待测核酸溶液，并加入步骤S2中确定的体积分数的表面活性剂溶液，得到待测液；S4、取一个步骤S1中制备的液晶核酸传感器作为检测传感器，将待测液加入检测传感器中，观察光学图像，记录检测结果。
[0006]作为优选，所述步骤S1具体包括如下子步骤：S11、将玻璃片基底置于取向剂溶液中浸泡，进行取向层修饰，取出玻璃片基底，用乙醇冲洗并且烘干，得到取向层修饰后的玻璃片；S12、在取向层修饰后的玻璃片表面放置微栅网膜；S13、向微栅网膜中灌注液晶，并在加热条件下静置，得到液晶核酸传感器。
[0007]作为优选，所述步骤S2具体包括如下子步骤：S21、取另一个步骤S1中制备的液晶核酸传感器作为预备传感器，将表面活性剂溶
液加入预备传感器，直到预备传感器的光学图像变为暗场；记录加入表面活性剂溶液的体积；S22、将核酸适配体溶液逐滴加入步骤S21中的预备传感器，直至预备传感器的光学图像变为亮场；记录加入核酸适配体溶液的体积；S23、将步骤S21中加入表面活性剂溶液的体积与步骤S22中加入核酸适配体溶液的体积的比值记为所需表面活性剂溶液的体积分数。
[0008]作为优选，所述步骤S11取向剂溶液为二甲基十八烷基[3
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(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的水溶液，或十八烷基三氯硅烷的正庚烷溶液中的任意一种，所述取向剂溶液中，溶质的重量百分比可为1.0～2.5wt%。
[0009]作为优选，所述步骤S11中的浸泡温度为40℃～80℃，浸泡时间为大于等于30min。
[0010]作为优选，所述步骤S12中，微栅网膜可为铜网，镍网，金网，不锈钢网中的任意一种。
[0011]作为优选，所述步骤S13中的液晶可为单体液晶或混合液晶中的任意一种。
[0012]作为优选，所述步骤S13中加热条件为加热温度大于液晶分子的各向同性转变温度，所述静置时间为大于等于15min。
[0013]作为优选，所述核酸适配体为待测核酸的互补核酸单链，所述待测核酸为任意寡核苷酸单链。
[0014]作为优选，所述待测核酸溶液的体积分数为1%~10%。
[0015]本专利技术的有益效果：本专利技术一种用液晶传感器实现一步法核酸检测的方法，若待测核酸溶液中不含待测核酸，则待测液中核酸适配体和表面活性剂以静电相互作用结合，液晶分子缺少取向力，呈混乱排布，导致液晶传感器在偏光显微镜下可以通过双折射产生亮场；反之，若待测核酸溶液中含有待测核酸，则待测液中核酸适配体与待测核酸以氢键相互作用结合，表面活性剂游离并排布在液晶相界面，使液晶分子垂直排布，导致液晶传感器在偏光显微镜下呈暗场；在传统“三步法”中，存在静电相互作用和氢键相互作用的竞争过程，该过程需要20分钟以上；而本专利技术提出的“一步法”（步骤S3）通过按特定顺序和比例预混溶液避免了这一过程。因此，本专利技术可以解决目前“三步法”检测过程中面临的检测时间长，光学图像不稳定的问题，可以实现瞬时检测，且具有检测速率快、稳定性好、灵敏度高、普适性强的优势。
[0016]本专利技术的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
附图说明
[0017]图1为目前“三步法”的检测流程图；图2为本专利技术“一步法”的检测流程图；图3为本专利技术中液晶传感器表面加入表面活性剂时的示意图；图4为本专利技术中液晶传感器表面加入表面活性剂和核酸适配体时的示意图；图5为本专利技术方法用于SARS病毒寡核苷酸检测情况下，检测和未检测到待测核酸时的光学图像；图6为本专利技术方法中液晶传感器检测到待测核酸时的示意图；图7为本专利技术方法用于新冠病毒寡核苷酸检测情况下，检测和未检测到待测核酸
时的光学图像；图8为本专利技术方法的检测限测试结果；图9为本专利技术传感器在初始状态下的光学图像；图10为本专利技术方法用于新冠病毒寡核苷酸检测情况下，检测和未检测到待测核酸时的光学图像；图11为本专利技术传感器在初始状态下的光学图像；图12为本专利技术方法用于SARS病毒寡核苷酸检测情况下，检测和未检测到待测核酸时的光学图像。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限制本专利技术的范围。任何通过更换其它试剂开展的一步法检测均会对本专利技术专利造成侵权。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0019]本专利技术一种用液晶传感器实现一步法核酸检测的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、制备若干个液晶核酸传感器；包括2个、3个、4个或其他数量；S2、确定检测所需的表面活性剂溶液的体积分数；S3、向核酸适配体溶液中加入待测核酸溶液，并加入步骤S2中确定的体积分数的表面活性剂溶液，得到待测液；待测核酸溶液的体积分数为1%~10%，核酸适配体为待测核酸的互补核酸单链，所述待测核酸为任意寡核苷酸单链；S4、取一个步骤S1中制备的液晶核酸传感器作为检测传感器，将待测液加入检测传感器中，观察光学图像，记录检测结果。
[0020]本专利技术提出的“一步法”即步骤S3，通过按特定顺序和比例预混溶液避免“三步法”中存在静电相互作用和氢键相互作用的竞争过程，节省了大量的时间。
[0021]其中，步骤S1具体包括如下子步骤：S11、将玻璃片基底置于取向剂溶液中浸泡，浸泡温度为40℃～80℃，浸泡时间为大于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用液晶传感器实现一步法核酸检测的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、制备若干个液晶核酸传感器；S2、确定检测所需的表面活性剂溶液的体积分数；S3、向核酸适配体溶液中加入待测核酸溶液，并加入步骤S2中确定的体积分数的表面活性剂溶液，得到待测液；S4、取一个步骤S1中制备的液晶核酸传感器作为检测传感器，将待测液加入检测传感器中，观察光学图像，记录检测结果。2.如权利要求1所述的一种用液晶传感器实现一步法核酸检测的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括如下子步骤：S11、将玻璃片基底置于取向剂溶液中浸泡，进行取向层修饰，取出玻璃片基底，用乙醇冲洗并且烘干，得到取向层修饰后的玻璃片；S12、在取向层修饰后的玻璃片表面放置微栅网膜；S13、向微栅网膜中灌注液晶，并在加热条件下静置，得到液晶核酸传感器。3.如权利要求1所述的一种用液晶传感器实现一步法核酸检测的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括如下子步骤：S21、取另一个步骤S1中制备的液晶核酸传感器作为预备传感器，将表面活性剂溶液加入预备传感器，直到预备传感器的光学图像变为暗场；记录加入表面活性剂溶液的体积；S22、将核酸适配体溶液逐滴加入步骤S21中的预备传感器，直至预备传感器的光学图像变为亮场；记录加入核酸适配体溶液的体积；S23、将步骤S21中加入表面活性剂溶液的体积与步骤S22中加入核酸适配体溶液的体积的比值记为所需表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿瑞祥，李国强，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：