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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物传感器,特别涉及一种用于rna病毒检测的电化学生物传感器及其制备方法、检测方法。
技术介绍
1、核酸是编码和调节所有生物遗传信息表达的重要生物分子。核酸序列中携带的微小信息都可以反应重大的生物医学和生物学意义。目前,逆转录定量聚合酶链式反应(rt-qpcr)已被视为病毒核酸检测的金标准,包括环介导等温扩增(lamp)、聚类的短回文重复序列(crispr)等试验方法均具有很高的核酸检测准确率。但是,这些实验室核酸检测方法存在检测时间长、需要昂贵的耗材、专业的试验设备和操作人员等缺点。因此,开发快速、准确和特异的核酸检测方法有望成为一种新型临床标志物检测和筛查传染病的重要选择。
2、电化学生物传感器可以将生物活性单元(例如:抗原、酶、核酸和小分子等)作为待测物进行识别,利用生物化学反应原理将生物标志物以电流或电势的方式呈现,实现高灵敏检测液体中分析物。电化学生物传感器具有结构简单、高灵敏度和快速响应的优势,在便携式血糖仪、食品安全检测、污水重金属离子检测等现场测试中展示出强大的潜力。电化学dna传感器是基于生物受体和检测目标之间生物化学反应能够产生或消耗电子,从而改变溶液中电流、电位或其他点特性,生物信号可以通过传感器转换为与目标物浓度成比例的可检测的电信号。其中,大多数dna传感器都采用固定化策略,将dna探针修饰在电极界面,通过dna/rna或dna/dna之间互补配对的方式捕获目标核酸,实现对疾病标志物高亲和性、高特异性检测。
3、近十年在电化学dna传感器领域取得了丰硕的研究成果,例
4、以上采用固定化的电化学dna可以提高检测的灵敏度,但是它也有一些缺点:第一,通常探针固定化的步骤是费时费力的,针对不同的试验条件,电极表面核酸固定的数量需要进行优化实验以获得合适的固定策略;第二,捕获探针dna对把表的捕获是基于碱基互补配对原则,生物化学反应发生在溶液和工作电极之间的界面,由于电极表面修饰探针存在位阻效应和固定化探针设计的构型容易丢失,使得探针和靶标之间的杂交效率通常很低,大大增加了靶标检测的时间;第三,电化学信号的产生往往依赖引入一条电活性分子标记的dna链作为信号探针,增加了噪声信号和实验试剂消耗;第四,固定化探针dna和靶标的结合是基于碱基互补配对原则。因此,通常情况下固定化电化学dna生物传感器只能检测单链dna或rna。
5、因此,开发一种信号增强的电化学核酸生物传感器用于检测dna和rna杂交的双链产物(dsdna)是非常重要且有实际应用价值的。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种用于rna病毒检测的电化学生物传感器及其制备方法、检测方法,旨在解决现有电化学核酸生物传感器结构复杂、靶标检测时间长、电化学信号较弱的问题。
2、本专利技术的技术方案如下:
3、一种用于rna病毒检测的电化学生物传感器,其中,包括装有缓冲液的电解池、一端插入到所述缓冲液中的工作电极、参比电极以及对电极,所述工作电极插入到缓冲液的一端上设置有壳聚糖聚合物导电膜;还包括备用的选择性识别预处理待测样品中dsdna核酸分子的二(2,2-联吡啶)二氯锇(ii)溶液。
4、所述用于rna病毒检测的电化学生物传感器,其中,所述工作电极为玻碳电极,所述参比电极为银/氯化银电极,所述对电极为铂片电极。
5、所述用于rna病毒检测的电化学生物传感器,其中,所述预处理待测样品为初始样品进行pcr扩增后的样品。
6、所述用于rna病毒检测的电化学生物传感器,其中,所述二(2,2-联吡啶)二氯锇(ii)溶液包括tris-hcl缓冲液以及溶解在所述tris-hcl缓冲液中的二(2,2-联吡啶)二氯锇(ii)。
7、一种如本专利技术所述用于rna病毒检测的电化学生物传感器的制备方法,其中,包括步骤:
8、将壳聚糖固体粉末溶解在稀醋酸溶液中,经超声搅拌后配制成壳聚糖聚合物导电浆料;
9、将所述壳聚糖聚合物导电浆料滴加在工作电极的一端表面,干燥后在工作电极表面形成壳聚糖聚合物导电膜;
10、将二(2,2-联吡啶)二氯锇(ii)溶解在tris-hcl缓冲液中,超声分散后得到二(2,2-联吡啶)二氯锇(ii)溶液,备用;
11、将所述工作电极中生成有壳聚糖聚合物导电膜的一端,参比电极以及对电极的一端均间隔插入到装有缓冲液的电解池中,得到用于rna病毒检测的电化学生物传感器。
12、所述用于rna病毒检测的电化学生物传感器,其中,所述稀醋酸溶液由冰乙酸和去离子水配制而成,所述稀醋酸溶液的浓度为2-4%。
13、所述用于rna病毒检测的电化学生物传感器,其中,所述壳聚糖聚合物导电浆料的质量百分比为0.5-1.5wt%。
14、一种如本专利技术所述用于rna病毒检测的电化学生物传感器的检测方法,其特征在于,包括步骤:
15、将二(2,2-联吡啶)二氯锇(ii)溶液加到预处理待测样品中,摇匀得到混合液;
16、将所述混合液滴加到所述工作电极表面的壳聚糖聚合物导电膜上,孵育后插入到电解池中进行电化学信号检测;
17、以ag/agcl做参比电极,若在0.6v附近检测出电化学峰位,则判定所述预处理待测样品中存在rna病毒。
18、有益效果:本专利技术提供了一种用于rna病毒检测的电化学生物传感器,通过在工作电极上设置壳聚糖聚合物导电膜实现对检测目标进行高效捕获,且采用[os(bpy)2cl2]+作为电活性分子选择性嵌入dna双螺旋结构中,一个检测靶标可以作为大量电活性分子的作用靶标,克服了传统电化学核酸传感器中一个靶标结合单个电活性分子的缺点,可实现电化学信号增强的核酸精准检测。
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1.一种用于RNA病毒检测的电化学生物传感器,其特征在于,包括装有缓冲液的电解池、一端插入到所述缓冲液中的工作电极、参比电极以及对电极,所述工作电极插入到缓冲液的一端上设置有壳聚糖聚合物导电膜;还包括备用的选择性识别预处理待测样品中dsDNA核酸分子的二(2,2-联吡啶)二氯锇(II)溶液。
2.根据权利要求1所述用于RNA病毒检测的电化学生物传感器,其特征在于,所述工作电极为玻碳电极,所述参比电极为银/氯化银电极,所述对电极为铂片电极。
3.根据权利要求1所述用于RNA病毒检测的电化学生物传感器,其特征在于,所述预处理待测样品为初始样品进行PCR扩增后的样品。
4.根据权利要求1所述用于RNA病毒检测的电化学生物传感器,其特征在于,所述二(2,2-联吡啶)二氯锇(II)溶液包括Tris-HCl缓冲液以及溶解在所述Tris-HCl缓冲液中的二(2,2-联吡啶)二氯锇(II)。
5.一种如权利要求1-4任一所述用于RNA病毒检测的电化学生物传感器的制备方法,其特征在于,包括步骤:
6.根据权利要求5所述用于RNA病毒检测的
7.根据权利要求5所述用于RNA病毒检测的电化学生物传感器,其特征在于,所述壳聚糖聚合物导电浆料的质量百分比为0.5-1.5wt%。
8.一种如权利要求1-4任一所述用于RNA病毒检测的电化学生物传感器的检测方法,其特征在于,包括步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种用于rna病毒检测的电化学生物传感器,其特征在于,包括装有缓冲液的电解池、一端插入到所述缓冲液中的工作电极、参比电极以及对电极,所述工作电极插入到缓冲液的一端上设置有壳聚糖聚合物导电膜;还包括备用的选择性识别预处理待测样品中dsdna核酸分子的二(2,2-联吡啶)二氯锇(ii)溶液。
2.根据权利要求1所述用于rna病毒检测的电化学生物传感器,其特征在于,所述工作电极为玻碳电极,所述参比电极为银/氯化银电极,所述对电极为铂片电极。
3.根据权利要求1所述用于rna病毒检测的电化学生物传感器,其特征在于,所述预处理待测样品为初始样品进行pcr扩增后的样品。
4.根据权利要求1所述用于rna病毒检测的电化学生物传感器,其特征在于,所...
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