一种生物探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种生物探针及其制备方法和应用，所述生物探针包括探针载体和与探针载体连接的定制唾液酸配体分子；所述定制唾液酸配体分子的结构通式如式I所示：其中，R1选自羟基、甲氧基或取代的甲氧基；R2选自乙酰氨基、取代的乙酰氨基、苯甲酰氨基、取代的苯甲酰基、烷氧羰酰胺基、三氮唑基或取代的三氮唑基，R3选自羟基、甲氧基、取代的甲氧基、乙酰氨基、取代的乙酰氨基、磺酰胺基或磷酰胺基；A为n选自0,1,2,3,4,5,6,7，m选自2,3,4,5,6,7,8,9。该生物探针可以用于直接检测新冠病毒颗粒。可以用于直接检测新冠病毒颗粒。可以用于直接检测新冠病毒颗粒。

【技术实现步骤摘要】
一种生物探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物化学
，涉及一种生物探针及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前新冠病毒的检测方法主要包括核酸RNA检测和新冠病毒IgG/IgM抗体检测，前者通 过提取待测样品中核酸物质，利用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)对待测样本 RNA进行扩增来鉴定其是否为新冠病毒RNA，目前一般应用实时荧光定量PCR技术来进行检 测；后者则利用人感染新冠病毒后，免疫系统会反应产生相应的IgG和IgM抗体，通过检测人 血液中的新冠病毒IgG和IgM来间接指示受试者是否有新冠病毒感染，一般应用胶体金法来检 测这两种抗体。
[0003][0004]核酸RNA检测一般应用RT
‑
PCR技术直接检测样本中是否存在新冠病毒RNA，但是需要人工提取样本中RNA病毒，存在样本取样方法、样本运输保存、人工操作等多重因素的影响，常伴随假阴性干扰，且有少数RNA检测结果复阳者并未表现出传染性，因此也存在假阳性干扰；新冠病毒IgG/IgM抗体检测属于一种间接检测方法，通过检测血液中是否存在新冠病毒 IgG/IgM抗体来间接表征受试者是否感染新冠病毒，但并不能实时指征受试者体内是否存在新冠病毒颗粒，从而无法对受试者是否具有传染性做出判断。
[0005]此外，在更广泛的病毒检测方面，也有利用糖
‑
金纳米探针进行病毒检测的报道，但是，这些报道中普遍利用天然唾液酸配体作为检测分子修饰于金纳米颗粒表面来构建探针，而天然唾液酸配体分子对病毒表面蛋白的识别结合属于一种低特异、低亲和的识别结合作用，其检测的特异性和灵敏度不够，目前也尚无应用金纳米探针检测新冠病毒颗粒的报道。

技术实现思路

[0006]为了解决上述
技术介绍
中所提出的问题，本专利技术的目的在于提供一种生物探针及其制备方法和应用。
[0007]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0008]一方面，本专利技术提供了一种生物探针，所述生物探针包括探针载体和与探针载体连接的定制唾液酸配体分子；
[0009]所述定制唾液酸配体分子的结构通式如式I所示：其中， R1选自羟基、甲氧基或取代的甲氧基；R2选自乙酰氨基、取代的乙酰氨基、苯甲酰氨基、取代的苯甲酰基、烷氧羰酰胺基、三氮唑基或取代的三氮
唑基，R3选自羟基、甲氧基、取代的甲氧基、乙酰氨基、取代的乙酰氨基、磺酰胺基或磷酰胺基；A为基；A为n选自0,1,2,3,4,5,6,7，m选自2,3,4,5,6,7,8,9。该定制唾液酸配体分子可通过R1， R2和R3基团的衍生，进一步匹配占据新冠病毒S蛋白的糖结合域口袋，对新冠病毒S蛋白具有很高的特异性和结合力。
[0010]进一步地，所述取代的甲氧基为X1‑
CH2O
‑
，其中，X1选自苯基或乙烯基；
[0011]所述取代的乙酰氨基为X2‑
CH2CONH
‑
，其中，X2选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、羟甲基或羟乙基；
[0012]所述取代的苯甲酰氨基为X3‑
BzNH
‑
，其中，X3的数量至少为1且位于苯环的任意位置， X3选自卤原子、甲基、甲氧基、硝基中的至少一种；
[0013]所述烷氧羰酰胺基为X4‑
OC(O)NH
‑
，其中，X4选自苄基、烯丙基、叔丁基或三氯乙基；
[0014]所述取代的三氮唑基为其中，X5选自取代的苯烷基(X3‑
Ph
‑
(CH2)
n1
‑
)或取代的羰基(X6‑
C(O)
‑
)，其中X3的数量至少为1且位于苯环的任意位置，X3选自卤原子、甲基、甲氧基、硝基中的至少一种，n1选自0,1,2；X6选自烷氧基CH3‑
(CH2)
n2
‑
O
‑
或烷胺基CH3‑
(CH2)
n2
‑
NH
‑
， n2选自0,1,2,3,4,5。
[0015]进一步地，所述探针载体选自具有灵敏LSPR效应的纳米材料或在分散
‑
聚集状态下具有明显信号变化的物质；
[0016]优选地，所述具有灵敏LSPR效应的纳米材料包括金基纳米颗粒、表面有金属金层的复合纳米颗粒；更优选地，所述金基纳米颗粒包括金纳米棒、金纳米球；
[0017]优选地，所述在分散
‑
聚集状态下具有明显信号变化的物质包括聚集诱导发光AIE材料；所述聚集诱导发光AIE材料包括具有环状多烯骨架的四噻吩基噻吩类化合物、具有氰取代二苯乙烯骨架的化合物、四苯乙烯型化合物、二乙烯基蒽型化合物、三苯乙烯型化合物等，所述聚集诱导发光AIE材料分子末端具有同巯基反应连接的马来酰亚胺衍生基团。
[0018]进一步地，所述探针载体为金纳米棒；
[0019]优选地，所述金纳米棒表面包覆有十六烷基三甲基溴化铵双分子层；
[0020]优选地，所述金纳米棒直径为20
‑
25nm，长为60
‑
80nm，长径比为2.5:1～3.5:1。
[0021]进一步地，所述定制唾液酸配体分子与金纳米棒的摩尔比为1
×
104:1～2
×
104:1。
[0022]另一方面，本专利技术提供了一种上述任一所述的生物探针的制备方法，包括以下步骤：
[0023]1)提供探针载体溶液和具有结构通式I的定制唾液酸配体分子；
[0024]2)将具有结构通式I的定制唾液酸配体分子配制成水溶液，与探针载体溶液混合，25～30℃静置12
‑
24小时制得生物探针；
[0025]优选地，所述探针载体溶液为金纳米棒溶液，所述金纳米棒表面包覆有十六烷基三甲基溴化铵双分子层；所述金纳米棒直径为20
‑
25nm，长为60
‑
80nm；定制唾液酸配体分子通过在金纳米棒表面形成S
‑
Au键而固定于金纳米棒表面；
[0026]优选地，所述定制唾液酸配体分子与金纳米棒的摩尔比为1
×
104:1～2
×
104:1。
[0027]进一步地，所述金纳米棒溶液的制备方法为：在水相中以金种生长法制备金纳米棒，先用硼氢化钠还原氯金酸，制备1～2nm的金纳米种子溶液；再将金纳米种子溶液加入到
氯金酸 HAuC14溶液、硝酸银AgNO3溶液、稀盐酸HC1、抗坏血酸溶液、十六烷基三甲基溴化铵CTAB 溶液的混合液中静置反应，生成宽为20～25nm、长为60～80nm、表面被十六烷基三甲基溴化铵覆盖的金纳米棒溶液；
[0028]优选地，所述硼氢化钠和氯金酸的摩尔比为2:1～3:1，所述硼氢化钠还原氯金酸的时间为 5～20分钟，所述硼氢化钠还原氯金酸的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物探针，其特征在于，所述生物探针包括探针载体和与探针载体连接的定制唾液酸配体分子；所述定制唾液酸配体分子的结构通式如式I所示：其中，R1选自羟基、甲氧基或取代的甲氧基；R2选自乙酰氨基、取代的乙酰氨基、苯甲酰氨基、取代的苯甲酰基、烷氧羰酰胺基、三氮唑基或取代的三氮唑基，R3选自羟基、甲氧基、取代的甲氧基、乙酰氨基、取代的乙酰氨基、磺酰胺基或磷酰胺基；A为氧基、乙酰氨基、取代的乙酰氨基、磺酰胺基或磷酰胺基；A为n选自0,1,2,3,4,5,6,7，m选自2,3,4,5,6,7,8,9。2.根据权利要求1所述的生物探针，其特征在于，所述取代的甲氧基为X1‑
CH2O
‑
，其中，X1选自苯基或乙烯基；所述取代的乙酰氨基为X2‑
CH2CONH
‑
，其中，X2选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、羟甲基或羟乙基；所述取代的苯甲酰氨基为X3‑
BzNH
‑
，其中，X3的数量至少为1且位于苯环的任意位置，X3选自卤原子、甲基、甲氧基、硝基中的至少一种；所述烷氧羰酰胺基为X4‑
OC(O)NH
‑
，其中，X4选自苄基、烯丙基、叔丁基或三氯乙基；所述取代的三氮唑基为其中，X5选自取代的苯烷基X3‑
Ph
‑
(CH2)
n1
‑
或取代的羰基X6‑
C(O)
‑
，其中X3的数量至少为1且位于苯环的任意位置，X3选自卤原子、甲基、甲氧基、硝基中的至少一种，n1选自0,1,2；X6选自烷氧基CH3‑
(CH2)
n2
‑
O
‑
或烷胺基CH3‑
(CH2)
n2
‑
NH
‑
，n2选自0,1,2,3,4,5。3.根据权利要求1所述的生物探针，其特征在于，所述探针载体选自具有灵敏LSPR效应的纳米材料或在分散
‑
聚集状态下具有明显信号变化的物质；优选地，所述具有灵敏LSPR效应的纳米材料包括金基纳米颗粒、表面有金属金层的复合纳米颗粒；更优选地，所述金基纳米颗粒包括金纳米棒、金纳米球；优选地，所述在分散
‑
聚集状态下具有明显信号变化的物质包括聚集诱导发光AIE材料；所述聚集诱导发光AIE材料包括具有环状多烯骨架的四噻吩基噻吩类化合物、具有氰取代二苯乙烯骨架的化合物、四苯乙烯型化合物、二乙烯基蒽型化合物、三苯乙烯型化合物，所述聚集诱导发光材料分子末端具有同巯基反应连接的马来酰亚胺衍生基团。4.根据权利要求3所述的生物探针，其特征在于，所述探针载体为金纳米棒；优选地，所述金纳米棒表面包覆有十六烷基三甲基溴化铵双分子层；优选地，所述金纳米棒直径为20
‑
25nm，长为60
‑
80nm，长径比为2.5:1～3.5:1。5.根据权利要求4所述的生物探针，其特征在于，所述定制唾液酸配体分子与金纳米棒的摩尔比为1
×
104:1～2
×
104:1。
6.权利要求1
‑
5任一所述的生物探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)提供探针载体溶液和具有结构通式I的定制唾液酸配体分子；2)将具有结构通式I的定制唾液酸配体分子配制成水溶液，与探针载体溶液混合，25～30℃静置12
‑
24小时制得生物探针；优选地，所述探针载体溶液为金纳米棒溶液，所述金纳米棒表面包覆有十六烷基三甲基溴化铵双分子层，所述金纳米棒直径为20
‑
25nm，长为60
‑
80nm；优选地，所述定制唾液酸配体分子与金纳米棒的摩尔比为1
×
104:1～2
×
104:1。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述金纳米棒溶液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，王怀雨，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：