一种Eu-MOF探针材料及其制备方法和在miRNA检测中的应用技术

本发明专利技术公开了一种Eu

【技术实现步骤摘要】
一种Eu
‑
MOF探针材料及其制备方法和在miRNA检测中的应用


[0001]本专利技术涉及一种Eu
‑
MOF探针材料及其制备方法和在miRNA检测中的应用，属于有机金属框架领域。

技术介绍

[0002]微小核糖核酸(miRNAs)是一类非常重要的生物大分子，由于其在基因表达调控、生理和病理过程中的重要作用，已被用作诊断包括心血管疾病、糖尿病和肺癌在内的多种疾病的理想生物标志物。然而，miRNAs的检测仍然具有挑战性，因为它们数量少，易降解，序列相似。目前，包括定量逆转录聚合酶链反应(qRT
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PCR)、northern印迹、原位杂交、实时定量PCR和微阵列在内的许多检测方法已被用于miRNA检测。然而，这些技术设备昂贵，操作繁琐复杂，限制了它们的进一步实际应用。因此，迫切需要一种实用高效的miRNA检测方法。
[0003]作为一类由金属离子和多齿有机配体构成的多孔杂化材料，金属
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有机骨架(MOFs)因其具有高比表面积、比微孔体积和结构多样性等特殊性质而被广泛应用于催化、气体分离和药物释放等领域。特别地，MOFs已经被用作用于感测小分子如蒸汽、离子和有机分子的发光探针。众所周知，MOFs中的有机接头通常包括共轭体系和特殊的官能团，这些官能团可以为潜在的π
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π堆积、氢键和与核酸序列的静电相互作用提供基础，从而导致发光的变化。因此，MOFs可以用作检测核酸序列的发光传感器。然而，只有少数成熟的MOFs，包括UIO
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66
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NH2、MIL
‑
101、MIL
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88B等，被研究用于核酸序列的发光检测，这是因为MOFs在水溶液中的稳定性差，而水溶液对于它们的生物传感应用是必不可少的。
[0004]专利申请(申请号：202110977430.9，名称：一种比率型荧光探针及其制备方法和应用)公开了一种新型的基于负载金纳米团簇的金属有机骨架比率型荧光探针，采用比表面积大、孔隙率高的金属有机骨架材料作为载体，通过原位合成方法生成金纳米团簇，并将设计合成好的双链探针组装到载体表面。但是，该专利申请中金属有机骨架中的金纳米颗粒较为昂贵，MOFs的配体的合成相对较复杂，且检测限较高、检测灵敏度不高。
[0005]因此，开发用于miRNA检测的低成本、快速、灵敏和高选择性的MOF传感器仍然是一个主要挑战。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种低成本、快速、灵敏且高选择性的MOF探针材料及其制备方法和在miRNA检测中的应用。
[0007]技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种Eu
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MOF探针材料，所述探针材料的晶体结构是三斜P
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1空间群，α＝104.143(4)
°
，β＝98.718(5)
°
，γ＝101.196(5)
°
，Z＝1。
[0008]本专利技术还提供了一种制备所述Eu
‑
MOF探针材料的方法，包括以下步骤：
[0009](1)合成2,2
′‑
二氟
‑
4,4
′‑
联苯二羧酸：
[0010][0011](2)合成Eu
‑
MOF：将Eu(NO3)3·
6H2O、步骤(1)所述的2,2
′‑
二氟
‑
4,4
′‑
联苯二羧酸、N，N'
‑
二甲基甲酰胺和H2O混合，加热，冷却，获得[Eu2L3(H2O)5]·
0.5H2O
·
1.25DMF，即获得了Eu
‑
MOF。
[0012]其中，步骤(2)中所述Eu(NO3)3·
6H2O、2,2
′‑
二氟
‑
4,4
′‑
联苯二羧酸、N,N'
‑
二甲基甲酰胺和H2O的浓度体积比为0.1mM：0.15mM：2.5mL：2.5mL。
[0013]本专利技术还提供了一种基于智能手机的Eu
‑
MOF衍生传感系统，包括所述的Eu
‑
MOF探针材料。
[0014]进一步地，所述Eu
‑
MOF探针材料或所述基于智能手机的Eu
‑
MOF衍生传感系统在检测miRNA中的应用。
[0015]本专利技术还提供了一种检测miRNA的方法，包括以下步骤：将所述Eu
‑
MOF探针材料研磨后与聚乙烯吡咯烷酮在Tris
‑
HCl中混合，加入pDNA、RNase抑制剂、DSN和miRNA，孵育，进行荧光光谱分析，用智能手机捕捉样本的照片，显示在分析软件中，计算RGB的数值并输出定量分析结果；得到荧光强度与miRNA浓度的关系，根据荧光强度得到miRNA浓度。
[0016]其中，所述荧光强度与miRNA浓度的对数值的线性关系为Y＝181.780+255.615X，相关系数R2＝0.992，其中Y是荧光强度，X是miRNA浓度的对数值。
[0017]其中，孵育后观察颜色强度，所述颜色强度和miRNA浓度的对数之间的线性关系为Y＝109.538+21.3469X，相关系数R2＝0.993；其中Y是颜色强度，X是miRNA浓度的对数值。
[0018]其中，所述Eu
‑
MOF与聚乙烯吡咯烷酮的浓度比为5:1。
[0019]其中，所述pDNA、RNase抑制剂和DSN的浓度比为50:2:0.4nM/(U/mL)。
[0020]其中，所述Eu
‑
MOF与Tris
‑
HCl的浓度比为5:1(μg/mL)/mM。
[0021]进一步地，所述miRNA的序列如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4、SEQ ID NO.5、SEQ ID NO.6、SEQ ID NO.7或SEQ ID NO.8所示。
[0022]其中，所述Eu(NO3)3·
6H2O、H2L、N,N'
‑
二甲基甲酰胺和H2O的浓度体积比为0.1mmol：0.15mM：2.5mL：2.5mL。
[0023]由于MOFs对荧光团标记的生物分子表现出良好的亲和力，可以用作荧光探针。本专利技术从结构角度解释Eu
‑
MOF作为荧光探针的功能。一方面，L2‑
配体的联苯主链包含丰富的共轭π电子系统用于结合pDNA。另一方面，L2‑
配体中的氟是吸电子基团，可以用来构建具有特殊结构和性质的MOF材料，这些材料可以表现出与其他富电子分子的强静电相互作用。在本专利技术中，虽然氟基团不与金属离子配位，但由于它的电子和几何效应，它可能对MOFs本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
NO.6、SEQ ID NO.7或SE...

【专利技术属性】
技术研发人员：张寓弛，王海英，毛晓霞，吴伟杰，洪炜，
申请(专利权)人：南京晓庄学院，
类型：发明
国别省市：