一种蛋白传感阵列及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种蛋白传感阵列及其制备方法和应用，所述蛋白传感阵列包括一组ENSaptamer元件，由第一DNA

【技术实现步骤摘要】
一种蛋白传感阵列及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生化传感
，具体涉及一种蛋白传感阵列及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]蛋白质的准确鉴定对蛋白质组学研究、临床诊断和生物医学研究都至关重要。灵敏、便捷、准确的蛋白质检测方法为这些领域的发展提供了重要工具。然而，由于目标分析物的结构多样性和复杂性，蛋白质检测是一个具有挑战性的问题。目前，最广泛使用的蛋白质检测方法是酶联免疫吸附试验(ELISA)。在该系统中，固定在表面上的捕获抗体通过“锁键”方法与抗原结合，另一种酶偶联抗体与显色底物或荧光底物反应产生可检测的信号。尽管该方法具有较高的灵敏度，但由于其生产成本高、不稳定性和定量方面的缺陷，限制了该方法的应用。
[0003]“化学鼻”方法为使用独有的分析物/受体结合的检测方法提供了一种替代方案。在这种策略中，采用具有选择性受体的传感器阵列，而不是“锁键”特异性识别用于分析物检测。在策略上，该阵列能够呈现化学多样性，以便对各种不同的分析物作出不同的反应。在过去几年中，这种方法已被广泛用于检测的多种分析物，包括金属离子、挥发性试剂、芳香胺、氨基酸、蛋白质和细菌等。
[0004]CN110632149B公开了一种用于甲胎蛋白检测的电化学传感器及其制备方法和应用。所述电化学传感器以玻碳电极为基底，所述玻碳电极上修饰有碳纳米管
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甲胎蛋白适体复合物，所述碳纳米管为表面具有活性末端和非活性末端的碳纳米管，所述甲胎蛋白适体与碳纳米管上的活性末端连接形成碳纳米管
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>甲胎蛋白适体复合物；所述修饰有碳纳米管
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甲胎蛋白适体复合物的玻碳电极上捕获有甲胎蛋白，从而实现对甲胎蛋白的检测。
[0005]CN103336112A公开了一种灵敏度高、快速准确，可实现快速测定人免疫球蛋白E(hIgE)的检测方法，所述方法通过构建一种碳纳米管微悬臂梁生物传感器来实现。该生物传感器包括支架、基底材料、碳纳米管、拾取电路，在碳纳米管上面还修饰有一层核酸适配体。先在碳纳米管微悬臂梁上制作含有hIgE核酸适配体的检测探针，检测时，将检测探针放入待测样本中，待测样本中的hIgE通过特异性反应与检测探针上的核酸适配体形成复合物并附着在微悬臂梁上；该复合物在微悬臂上产生的质量变化引起微悬臂梁挠曲位移或谐振频率的变化，根据两者变化的关系和该复合物的质量大小与待测样本中hIgE的浓度呈正相关，从而实现对hIgE的检测。
[0006]但是目前现有的基于碳纳米管的电化学传感器能检测的蛋白种类有限，因此，开发一种能够广泛适用、检测蛋白种类多的基于碳纳米管的电化学传感器具有重要的应用价值。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种蛋白传感阵列及其制备方
法和应用。本专利技术利用碳纳米管与生物靶标之间的非特异性弱相互作用，获得较好的传感探针群组，进一步通过数据分析，建立多种蛋白的模式识别策略。所述蛋白传感阵列能同时检测多种分析物，同时具有较高的灵敏度和选择性。
[0008]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种蛋白传感阵列，所述蛋白传感阵列包括一组ENSaptamer元件，所述ENSaptamer元件由第一DNA
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SWCNTs杂化分子溶液、第二DNA
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SWCNTs杂化分子溶液和第三DNA
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SWCNTs杂化分子溶液组成；
[0010]所述DNA
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SWCNTs杂化分子为单链DNA序列缠绕的单手性碳纳米管；
[0011]所述第一DNA
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SWCNTs杂化分子中DNA的序列如SEQ ID NO:1所示，所述第一DNA
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SWCNTs杂化分子中单手性碳纳米管的手性指数为(7,3)；
[0012]所述第二DNA
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SWCNTs杂化分子中DNA的序列如SEQ ID NO:1所示，所述第二DNA
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SWCNTs杂化分子中单手性碳纳米管的手性指数为(6,5)；
[0013]所述第三DNA
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SWCNTs杂化分子中DNA的序列如SEQ ID NO:2所示，所述第三DNA
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SWCNTs杂化分子中单手性碳纳米管的手性指数为(8,3)。
[0014]优选地，所述第一DNA
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SWCNTs杂化分子溶液中第一DNA
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SWCNTs杂化分子的OD
1020nm
值为1.0
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1.5；溶剂为水。
[0015]优选地，所述第二DNA
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SWCNTs杂化分子溶液中第二DNA
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SWCNTs杂化分子的OD
990nm
值为1.0
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1.5；溶剂为水。
[0016]优选地，所述第三DNA
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SWCNTs杂化分子溶液中第三DNA
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SWCNTs杂化分子的OD
978nm
值为1.0
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1.5；溶剂为水。
[0017]优选地，所述第一DNA
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SWCNTs杂化分子、第二DNA
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SWCNTs杂化分子和第三DNA
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SWCNTs杂化分子采用包括如下步骤的方法制备得到：
[0018](a)将葡聚糖、聚乙二醇和水配制成溶液一，静置分层，分别获取空白上相和空白下相；
[0019](b)将单壁碳纳米管、DNA、NaCl和水配制成溶液二，将所述溶液二在冰水浴中超声分散，再离心收集上清，得到DNA
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SWCNTs分散液；
[0020](c)将葡聚糖、聚乙二醇、水和所得DNA
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SWCNTs分散液配制成溶液三；向溶液三中加入调节剂，调控DNA
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SWCNTs在体系中的分配，选择相应的上相或下相进行后续分离，分别得到第一DNA
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SWCNTs杂化分子、第二DNA
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SWCNTs杂化分子和第三DNA
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SWCNTs杂化分子。
[0021]本专利技术采用双水相分离法成功分离了三种具有特异性识别作用的DNA
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SWCNTs杂化分子，所述DNA
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SWCNTs杂化分子表面具有较高的表面电荷密度，DNA在SWCNT表面具有较大的包裹程度和吸附强度。
[0022]优选地，步骤(a)中，所述溶液一中葡聚糖的浓度为8
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10％，聚乙二醇的浓度为7
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10％。
[0023]优选地，步骤(a)中，所述葡聚糖的分子量为200
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250kDa，所述聚乙二醇的分子量为1
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1.5kDa。
[0024]优选地，步骤(a)中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蛋白传感阵列，其特征在于，所述蛋白传感阵列包括一组ENSaptamer元件，所述ENSaptamer元件由第一DNA
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SWCNTs杂化分子溶液、第二DNA
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SWCNTs杂化分子溶液和第三DNA
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SWCNTs杂化分子溶液组成；所述DNA
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SWCNTs杂化分子为单链DNA序列缠绕的单手性碳纳米管；所述第一DNA
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SWCNTs杂化分子中DNA的序列如SEQ ID NO:1所示，所述第一DNA
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SWCNTs杂化分子中单手性碳纳米管的手性指数为(7,3)；所述第二DNA
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SWCNTs杂化分子中DNA的序列如SEQ ID NO:1所示，所述第二DNA
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SWCNTs杂化分子中单手性碳纳米管的手性指数为(6,5)；所述第三DNA
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SWCNTs杂化分子中DNA的序列如SEQ ID NO:2所示，所述第三DNA
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SWCNTs杂化分子中单手性碳纳米管的手性指数为(8,3)。2.根据权利要求1所述的蛋白传感阵列，其特征在于，所述第一DNA
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SWCNTs杂化分子溶液中第一DNA
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SWCNTs杂化分子的OD
1020nm
值为1.0
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1.5；溶剂为水；优选地，所述第二DNA
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SWCNTs杂化分子溶液中第二DNA
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SWCNTs杂化分子的OD
990nm
值为1.0
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1.5；溶剂为水；优选地，所述第三DNA
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SWCNTs杂化分子溶液中第三DNA
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SWCNTs杂化分子的OD
978nm
值为1.0
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1.5；溶剂为水。3.根据权利要求1或2所述的蛋白传感阵列，其特征在于，所述第一DNA
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SWCNTs杂化分子、第二DNA
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SWCNTs杂化分子和第三DNA
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SWCNTs杂化分子采用包括如下步骤的方法制备得到：(a)将葡聚糖、聚乙二醇和水配制成溶液一，静置分层，分别获取空白上相和空白下相；(b)将单壁碳纳米管、DNA、NaCl和水配制成溶液二，将所述溶液二在冰水浴中超声分散，再离心收集上清，得到DNA
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SWCNTs分散液；(c)将葡聚糖、聚乙二醇、水和所得DNA
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SWCNTs分散液配制成溶液三；向溶液三中加入调节剂，调控DNA
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SWCNTs在体系中的分配，选择相应的上相或下相进行后续分离，分别得到第一DNA
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SWCNTs杂化分子、第二DNA
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SWCNTs杂化分子和第三DNA
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SWCNTs杂化分子。4.根据权利要求3所述的蛋白传感阵列，其特征在于，步骤(a)中，所述溶液一中葡聚糖的浓度为8
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10％，聚乙二醇的浓度为7
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10％；优选地，步骤(a)中，所述葡聚糖的分子量为200
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250kDa，所述聚乙二醇的分子量为1
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1.5kDa；优选地，步骤(a)中，所述静置的时间为8
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12h，所述静置的温度为20
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25℃；优选地，步骤(b)中，所述溶液二中单壁碳纳米管的浓度为0.8
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1.2mg/mL，DNA的浓度为1.5
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2.5μg/μL，NaCl的浓度为25
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35mM；优选地，步骤(b)中，所述超声分散的时间为2
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3h；优选地，步骤(c)中，所述溶液三中葡聚糖的浓度为8
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10％，聚乙二醇的浓度为7
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10％，所述DNA
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SWCNTs分散液的体积为溶液三总体积的25
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30％；优选地，步骤(c)中，所述调节剂选自聚乙烯吡咯烷酮、PBS或聚乙二醇；优选地，所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为8
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10kDa；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乐乐，刘刚，李兰英，曹梅霞，闻艳丽，杨雪，梁文，许丽，陶晴，罗超，杨镇州，
申请(专利权)人：上海市计量测试技术研究院中国上海测试中心，华东国家计量测试中心，上海市计量器具强制检定中心，
类型：发明
国别省市：