一种基于磷光共振能量转移用于特异性检测信使制造技术

本发明专利技术提供了一种特异性检测信使

【技术实现步骤摘要】
一种基于磷光共振能量转移用于特异性检测信使RNA的磷光生物传感器的制备及应用


[0001]本专利技术属于分析化学检测
，具体涉及一种基于磷光共振能量转移用于特异性检测信使
RNA
的磷光生物传感器的制备方法及其应用
。

技术介绍

[0002]荧光生物传感器能够以高空间和时间分辨率对离子
、
小分子
、
酶
、
蛋白和核酸进行成像和量化
。
这些检测往往需要在复杂生物样品中进行，如：血清
、
细胞裂解液
、
细胞质和细胞器等
。
因此，有效避免复杂生物样品中的干扰是有必要的
。
此外，传统的光学试剂，如有机荧光探针
[Feng Chen,Qiujun Lu,Youyu Zhang, Shouzhuo Yao.Sensors and Actuators B Chemical,2019,297,126751.]和无机荧光纳米粒子
[Shenghao Xu,Yongyin Nie,Liping Jiang,Jun Wang,Guiyun Xu,Wei Wang, Xiliang Luo.Analytical Chemistry,2018,90(6),4039
–
4045.]，往往会受到自发荧光
、
光漂白或光毒性的干扰
[Shira Roth,Orr Hadass,Meir Cohen,Jasenka Verbarg, Jennifer Wilsey,Amos Danielli.Small,2019,15(3),1803751.]。
因此，迫切需要开发出不同的光学传感器，以便于更好的对分析物进行灵敏准确的检测，本专利技术将 PDA
作为能量受体和
DNA
探针载体构建一种磷光生物传感器提高检测的选择性
、
灵敏度和抗干扰能力
。
[0003]持久发光纳米粒子
(PL)
是一种特殊的发光材料，其中的空穴可以有效储存激发能量，并在激发能量结束一段时间后以持续发光的形式缓慢发出
。Wang
等开发了一种磷光适体传感器，用于检测食品样品中的卡那霉素，所提出的适体传感器被证明可以有效消除来自食品基质的干扰，在复杂样品中仍可以选择性
、
灵敏和无自发荧光的检测分析物
[Bei
‑
Bei Wang,Xu Zhao,Li
‑
Jian Chen,Cheng Yang, Xiu
‑
Ping Yan.Analytical Chemistry,2021,93(4),2589
‑
2595.]。
设计的无自发荧光传感平台可以对目标物显示出高选择性和优异的发光性能
。
尽管，持久发光纳米粒子的应用已经十分广泛，但是构建一种用于检测复杂生物样品中的肿瘤标志物的磷光生物传感器仍然面临着巨大挑战
。
[0004]本专利技术选择
PL
作为信号输出
、PDA
作为磷光受体和
DNA
探针载体构建了磷光传感器用于肿瘤标志物
TK1 mRNA
灵敏和特异性检测
。PL
的持续发光能够消除外界环境带来的干扰，提高了该传感器的检测性能
。
结果表明，本专利技术构建的传感器具有高选择性
、
高灵敏度
、
低检测限
、
宽线性等优点，对于肿瘤标志物的高特异性识别和分析检测具有重要的意义和实际应用价值
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于磷光共振能量转移用于特异性检测信使
RNA 的磷光生物传感器的制备方法，并将所述传感器应用于血清中
TK1 mRNA
的特异性检测
。
[0006]本专利技术的目的通过如下技术方案实现
。
[0007]一种基于磷光共振能量转移用于特异性检测信使
RNA
的磷光生物传感器的制备方
法及其应用，其特征在于以下合成步骤：
[0008](1)PDA
的制备：将
0.018g
多巴胺单体溶解在
9mL 50℃
超纯水中并持续搅拌
。
随后，将
76
μ
L
的
1.0M NaOH
快速注入溶液中，并在黑暗中缓慢搅拌
5 小时以引发单体聚合
。
最终溶液以
10000rpm
离心
10
分钟，收集产物
。
将产物在
50℃
下真空干燥，留待后用
。
[0009](2)PL
的制备：首先将
NaOH
与二氧化锗以2：1物质的量在室温下搅拌至混合液呈透明得到锗酸钠前体溶液
。
将
1mL 2M
硝酸锌和
0.005mM
的硝酸锰溶于
10mL
超纯水中，在剧烈搅拌下向混合液中加入
300
μ
L HNO3(68
％，
wt)
，并缓慢滴加
1mL 1M
的锗酸钠前体溶液
。
随后，快速向上述溶液中添加氨水，在剧烈搅拌下将
pH
调至
9.5
，继续在室温下搅拌孵育
60min。
随后，将上述混合溶液转移至
50mL
聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中并在
220℃
下继续反应
4 h。
冷却至室温后以
10000rpm
离心收集化合物，水洗3次后干燥，得到纯净的持久发光纳米粒子
(PL)。
[0010](3)PL
‑
NH2的制备：称取
25mg PL
在
10mL 5mM
的氢氧化钠溶液中剧烈搅拌过夜，离心收集固体并分散于
10mL N,N
‑
二甲基甲酰胺
(DMF)
中，剧烈搅拌下加入
200
μ
L 3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷
(APTES)
，在
80℃
下反应
24h。
反应完成后的产物通过离心收集，并用
DMF
洗涤三次，干燥备用，得到氨基修饰的持久发光纳米粒子
(PL
‑
NH2)。
[0011](4)DNA
链修饰的持久发光纳米粒子
(PL
‑
DNA)
的制备：首先，将羧基修饰的
DNA
链
(I
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于磷光共振能量转移用于特异性检测信使
RNA
的磷光生物传感器的制备方法及其应用，其特在于以下合成步骤：
(1)
将
0.018g
多巴胺溶解在
9mL 50℃
超纯水中搅拌，再将
76
μ
L 1.0M NaOH
快速注入上述溶液，并在黑暗中缓慢搅拌5小时得到聚多巴胺纳米粒子；
(2)
将
1mL 2M
硝酸锌和
0.005mM
硝酸锰溶于
10mL
超纯水中，剧烈搅拌后向上述溶液中
300
μ
L HNO3(68
％，
wt)
，并缓慢滴加
1mL 1M
的锗酸钠前体溶液
(NaOH
与二氧化锗以2：1的物质的量混合至透明
)
，使用氨水将
pH
调至
9.5
，在室温下搅拌1小时后在高压反应釜中
220℃
反应4小时得到持久发光纳米粒子
(PL)
；
(3)
取
25mg(2)
中材料
PL
与
10mL 5mM NaOH
混合超声分散均匀后剧烈搅拌过夜，离心收集固体分散在
N,N
‑
二甲基甲酰胺
(DMF)
中，剧烈搅拌下加入
200
μ
L 3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷
(APTES)
，在
80℃
下反应
24
小时得到氨基修饰的持久发光纳米粒子
(PL
‑
NH2)
；
(4)
向
350
μ
L pH 5.0
的酸性的三羟甲基氨基甲烷
‑
盐酸
(Tris
‑
HCl)
缓冲体系加入
50
μ
L10
μ
M
的1‑
乙基
(3
‑
二甲基氨基丙基
)
碳酰二亚胺
(EDC)
和
50
μ
L 2
μ
M
的羧基修饰的
DNA
链
(I
‑
DNA)
，在
37℃
下震荡1小时活化羧基；随后，向上述溶液中加入
50
μ
L 5mg/mL
的
N
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡昌群，姚淑芬，赵晓佳，龚行，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：