一种特异性识别镉离子的核酸适配体及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种特异性识别镉离子的核酸适配体及其应用，涉及食品安全与检测、环境科学、临床医学领域。本发明专利技术提供的核酸适配体的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。本发明专利技术提供的核酸适配体能够特异性识别镉离子，用于镉离子的分析检测、分离富集和毒性中和。分离富集和毒性中和。分离富集和毒性中和。

【技术实现步骤摘要】
一种特异性识别镉离子的核酸适配体及其应用


[0001]本专利技术涉及食品安全与检测、环境科学、临床医学领域，特别是涉及一种特异性识别镉离子的核酸适配体及其应用。

技术介绍

[0002]随着我国工农业的迅速发展，许多有毒重金属离子被释放到自然环境中，造成环境中重金属的严重污染。重金属离子污染严重危害人类健康，即使在痕量水平下都能引起人体脏器的严重损害，因此已经引起人们的高度关注。镉是迄今为止已知的毒性最强的重金属之一，它可诱导活性氧的异常产生，从而攻击和破坏细胞中蛋白质、DNA和脂质的正常结构。此外，镉可以模拟锌和钙，从而干扰磷和钙的代谢。当镉在人体内积累时，它会损害多种器官和系统的功能，例如肾脏、呼吸系统、生殖系统和骨骼系统。除了最严重的痛痛病，镉中毒还与流产、肾小管功能障碍、癌症和许多其他疾病有关。环境中的镉可通过人体的呼吸系统和皮肤系统被人体吸收，同时也可通过食物链作用经人体的胃肠系统被人体吸收。由于镉对人体健康的严重危害，迫切需要开发灵敏可靠的方法来检测各种环境和食品中的镉离子。
[0003]重金属离子分析检测方法主要包括传统的仪器检测法和新型传感器快速检测技术。传统检测方法有原子吸收/发射光谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。这些方法虽可灵敏度准确定量重金属离子，但需要专业人员进行现场和常规环境监测，样品前处理复杂，设备昂贵，对于不断发展的安全检测需要来说远远不够，更无法满足便捷、实时的现场检测需求。作为一种新型快速检测工具，生物传感器依赖于特定的识别元素，如酶/底物、抗原/抗体和电化学信号等，已在重金属离子的快速准确定量检测中得到广泛应用。基于抗原
‑
抗体的特异性反应构建的传感器已被证明具有良好的敏感性和高亲和性，但大多数抗体是从活体动物中获得的且抗体对检测条件极为敏感，这使得它们难以获得且测试成本高。基于电化学方法构建的传感器被证实具有极佳的敏，但电化学方法的预处理过程较为繁琐，稳定性和重现性还有待提高。
[0004]基于靶点/适配体的核酸适配体检测是近年来快速发展的一项核酸快速检测技术。适配体也被称为人工抗体，是通过指数富集配体的系统进化(SELEX)方法获得的单链脱氧核糖核酸(ssDNA)或核糖核酸(RNA)，这些适配体可与目标物形成稳定的复合物并折叠成特定的二级结构发挥识别功能。与常规蛋白抗体相比，适配体不仅具有高结合亲和力和特异性，而且靶标范围广，易于合成和修饰，稳定性好，分子量低、合成成本低、无毒无害、灵敏度高、无免疫原性且易于长期储存。因此需要一种特异性识别镉离子的核酸适配体。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种特异性识别镉离子的核酸适配体及其应用，本专利技术提供的核酸适配体能够特异性识别镉离子，用于镉离子的分析检测、分离富集和毒性中和。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种特异性识别镉离子的核酸适配体，所述核酸适配体的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。
[0008]本专利技术还提供了上述技术方案所述的核酸适配体在特异性识别镉离子中的应用。
[0009]本专利技术还提供了上述技术方案所述的核酸适配体在镉离子分析检测中的应用。
[0010]优选的，所述核酸适配体的5
′
端或3
′
端进行FAM、FITC、生物素、氨基和巯基化学修饰中的一种或几种。
[0011]本专利技术还提供了上述技术方案所述的核酸适配体在镉离子分离富集中的应用。
[0012]本专利技术还提供了上述技术方案所述的核酸适配体在镉离子毒性中和中的应用。
[0013]本专利技术的有益效果为：
[0014]本专利技术提供的核酸适配体能够特异性识别镉离子，用于镉离子的分析检测、分离富集和毒性中和。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0016]图1为寡核苷酸适配体Apt
‑
Cd
‑
1的模拟二级结构图；
[0017]图2为镉离子特异性核酸适配体的定向筛选流程图；
[0018]图3为寡核苷酸适配体Apt
‑
Cd
‑
1与Cd
2+
互作后的圆二色谱图；
[0019]图4为寡核苷酸适配体Apt
‑
Cd
‑
1的饱和结合曲线图；
[0020]图5为寡核苷酸适配体Apt
‑
Cd
‑
1的特异性试验结果图。
具体实施方式
[0021]本专利技术提供了一种特异性识别镉离子的核酸适配体，所述核酸适配体的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示，具体如下：
[0022]5’‑
ATTGGCACTCCACGCATAGGGACGCGAACAGCGGACCTATGTGTGGTGTGTTCC GGTGTGCCTATGCGTGCTACCGTGAA
‑3’
。
[0023]在本专利技术中，所述核酸适配体的筛选方法优选通过固定寡核苷酸文库和靶标洗脱的Capture
‑
SELEX筛选技术，利用链霉亲和素
‑
生物素的相互作用将随机寡核苷酸文库通过生物素化的短互补序列固定在亲和素包被的超顺磁性微珠上，经过连续8轮的正反向孵育、磁性分离、PCR扩增、长短链法制备单链、透析纯化、克隆测序等步骤反复筛选，得到一条能与镉离子高特异性和强亲和力作用的核酸适配体。本专利技术操作简单、固定效果显著、筛选周期短且成本低。此外，该方法可在体外进行，适配体合成方便、易标记功能基团和报告分子，可长期保存使用。同时，所获得的核酸适配体亲和力强、特异性高，具有较好的实际检测和应用前景。
[0024]本专利技术还提供了上述技术方案所述的核酸适配体在特异性识别镉离子中的应用。
[0025]本专利技术还提供了上述技术方案所述的核酸适配体在镉离子分析检测中的应用。在本专利技术中，所述核酸适配体的5
′
端或3
′
端优选进行FAM、FITC、生物素、氨基和巯基化学修饰中的一种或几种。
[0026]本专利技术还提供了上述技术方案所述的核酸适配体在镉离子分离富集中的应用。
[0027]本专利技术还提供了上述技术方案所述的核酸适配体在镉离子毒性中和中的应用。
[0028]为了进一步说明本专利技术，下面结合实施例对本专利技术进行详细地描述，但不能将它们理解为对本专利技术保护范围的限定。
[0029]实施例1
[0030]1.构建并合成总长度为80bp的随机单链寡核苷酸(ssDNA)文库，随机ssDNA文库的序列为：
[0031]5’‑
ATTGGCACTCCACGCATAGG
‑
N(40)
‑
CCTATGCGTGCTACCGTGAA
‑3’
，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特异性识别镉离子的核酸适配体，其特征在于，所述核酸适配体的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。2.权利要求1所述的核酸适配体在特异性识别镉离子中的应用。3.权利要求1所述的核酸适配体在镉离子分析检测中的应用。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述核...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓云，朱将雄，沈国清，俞红，王鲁梅，王丹凤，
申请(专利权)人：上海交通大学云南大理研究院，
类型：发明
国别省市：