一种宽检测范围的荧光适体传感器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于传感器领域，涉及

【技术实现步骤摘要】
一种宽检测范围的荧光适体传感器及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于传感器领域，涉及
ATP
和
AMP
的检测，特别是指一种宽检测范围的荧光适体传感器及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]生物小分子对生物体的正常生命活动和生长发育起着至关重要的作用，其浓度异常可能引起多种疾病
。
传统生物小分子检测通常采用仪器检测法，主要有高效液相色谱法
、
液相色谱
‑
质谱联用法
、
胶束液相色谱法等，具有准确度高，检测范围广等优点，但所用的仪器较为昂贵，操作复杂，需要专业人员操作，难以推广应用
。
[0003]荧光适体传感器利用核酸适体对目标物进行特异性识别，并将反应信号转化为荧光强度信号，实现对目标物的浓度检测
。
由于其制备过程简单
、
成本较低
、
灵敏度较高和分析速度较快等优点，近年来被研究者们广泛关注研究
。Fahmida Nasrin
等人基于局域表面等离子体共振原理，利用肽链控制量子点与
AuNPs
之间的距离实现荧光信号增强，并以此为基础开发了一种用于病毒检测的高灵敏生物传感器，对流感病毒的线性范围为
10
‑
14
～
10
‑9g/mL
，检出限为
17.02fg/mL。
基于同样的原理，
Jin
等人利用单链核酸序列调节
AuNPs
与荧光基团之间距离，实现了蛋白水解酶
caspase
‑3的高灵敏检测，检测范围达到
0.01
‑
10ng/mL
，检出限为
10pg/mL。Li
等人基于硫化镉量子点与
AuNPs
之间的荧光共振能量转移，研制了一种用于检测痕量凝血酶的荧光适体传感器，能量供体硫化镉量子点表面修饰核酸适体，能量受体
AuNPs
表面修饰其互补
DNA
，二者发生
FRET
导致硫化镉量子点荧光猝灭，加入凝血酶，适体与其特异性结合形成
G
‑
四链体，
AuNPs
远离量子点导致荧光恢复，线性范围
35
‑
54.0nmol/L
，最低检出限为
0.38nmol/L。Esmaelpourfarkhani,M
等人以3，4，9，
10
‑
均三苯四甲酸二亚胺
(PTCDI)
为荧光载体，研制了一种
pM
级的氨苄西林荧光适体传感器，核酸适体与互补链修饰在
AuNPs
上，此时
PTCDI
荧光信号较强，加入待测物后，互补链脱离
AuNPs
游离于溶液中，使
PTCDI
荧光强度降低，传感器线性检测范围为
100
～
1000pM
，检出限为
29.2pM。
以上用于生物小分子的荧光适体传感器研究多集中于如何实现更高灵敏度与更低检出限的检测，但实际应用中多种生物小分子的浓度变化范围极广，例如三磷酸腺苷在人体正常组织中含量约1‑
10nmol/L
，在肺癌组织中含量约
100
‑
400
μ
mol/L
，在肝癌组织中含量在
0.1
‑
0.4
μ
mol/L
之间；氨苄西林
(AMP)
在肉类中含量约
50
μ
g/kg
，在奶中含量约4μ
g/kg。
故如何在低检出限的同时提高荧光适体传感器检测范围对其进一步应用具有重要作用
。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种宽检测范围的荧光适体传感器及其制备方法和应用，构建了一种宽范围
、
低检出限的荧光适体传感检测方法
。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]宽检测范围的荧光适体传感器的制备方法，步骤为：
[0007](1)
采用柠檬酸钠还原氯金酸的方法合成
AuNPs。
将质量分数为1％
HAuCl4溶液加
热至
95℃
，然后添加质量分数为1％柠檬酸钠水溶液，继续保温一段时间，直至颜色变成酒红色，取出后在室温下冷却即可得到
AuNPs
溶液
。
将制备的溶液在
4℃
条件下保存备用
。
[0008]采用二水合双
(
对
‑
磺酰苯基
)
苯基膦化二钾盐
(BSPP)
对
AuNPs
进行稳定保护
。
向制备的
AuNPs
溶液中加入浓度为
10mg/mL
的
BSPP
，在振荡培养箱中反应
8h
得到
BSPP
稳定保护的
AuNPs
溶液
。
[0009](2)
取激活好的
PolyT
n
‑
Apt
溶液和
cDNA@FAM
溶液各
150
μ
L
，使二者以
1:1
的比例混合，将混合溶液在
pH
＝
7.4
的
PBS
缓冲液中
37℃
条件下反应
3h
，得到含有
PolyT
n
‑
FAM@dsDNA
纳米结构的溶液，其中
n
＝3‑
36
；
[0010]优选
n
＝
6。
[0011](3)
向步骤
(2)
的含有
PolyT
n
‑
FAM@dsDNA
纳米结构的溶液中加入
600
μ
L
步骤
(1)
的
BSPP
稳定保护的
AuNPs
溶液，混合均匀在恒温振荡培养箱中
37℃
条件下反应
16h。
之后每隔
3h
分三次向溶液中加入
2M
的
NaCl
溶液各
30
μ
L
，使得溶液中
NaCl
终浓度达到
0.2M
，继续恒温培养
12h
，即可得到含有...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种宽检测范围的荧光适体传感器的制备方法，其特征在于，步骤为：（1）采用柠檬酸钠还原氯金酸的方法制备
AuNPs
溶液，然后加入
BSPP
溶液，振荡培养反应得
BSPP
稳定保护的
AuNPs
溶液；（2）取
PolyT
n
‑
Apt
溶液和
cDNA@FAM
溶液等比例混合得混合溶液，在
PBS
缓冲液中反应得
PolyT
n
‑
FAM@dsDNA
溶液，其中
n=0
‑
36
；（3）向步骤（2）的
PolyT
n
‑
FAM@dsDNA
溶液中加入步骤（1）的
BSPP
稳定保护的
AuNPs
溶液，混匀后振荡反应，然后加入
NaCl
溶液，继续恒温培养得含有
AuNPs@PolyT
n
‑
FAM@dsDNA
纳米结构的传感器工作溶液，即荧光适体传感器工作溶液
。2.
根据权利要求1所述的宽检测范围的荧光适体传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中
AuNPs
溶液的浓度为
1nM
，
BSPP
溶液的浓度为
10mg/mL。3.
根据权利要求2所述的宽检测范围的荧光适体传感器的制备方法，其特征在于：所述振荡培养反应的时间为
8h。4. 根据权利要求1所述的宽检测范围的荧光适体传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中
PolyT
n
‑
Apt
的序列如
SEQ ID No.2、SEQ ID No.3、SEQ ID No.4、SEQ ID No.5、SEQ ID No.6、SEQ ID No.7、SEQ ID No.8、SEQ ID No.9、SEQ ID No.10、SEQ ID No.11
或
SEQ ID No.12
中的任一项所示，
cDNA@FAM
的序列如
SEQ ID No.13
或
SEQ ID No.14
所示
。5. 根据权利要求4所述的宽检测范围的荧光适体传感器的制备方法，其特征在于：所述
PolyT
n
‑
Apt
溶液的浓度为 10
μ
M
，
cDNA@FAM
溶液的浓度为
10
μ
M
，
PBS
缓冲液的
pH=7.0
‑
7.4
；在
PBS
缓冲液中反应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜利英，任林娇，秦自瑞，张培，陈高凯，刘春秀，张庆芳，孙建海，陈青华，张吉涛，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：发明
国别省市：