一种基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器，以Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒和双功能化金纳米颗粒作为固相载体，活化的羧基化Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒与氨基修饰的核酸适体结合形成磁性纳米颗粒-核酸适体复合物，再与双功能化金纳米颗粒杂交形成磁性纳米颗粒-核酸适体-双功能化金纳米颗粒复合物，最后与链霉亲和素标记的碱性磷酸酶结合，得到所述传感器。本发明专利技术还公开了其制备方法和应用。该核酸适体传感器具有磁性便于快速磁分离，又具有化学发光法快速、高效检测的优点，在生物医学检测方面具有很大的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器，以Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒和双功能化金纳米颗粒作为固相载体，活化的羧基化Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒与氨基修饰的核酸适体结合形成磁性纳米颗粒-核酸适体复合物，再与双功能化金纳米颗粒杂交形成磁性纳米颗粒-核酸适体-双功能化金纳米颗粒复合物，最后与链霉亲和素标记的碱性磷酸酶结合，得到所述传感器。本专利技术还公开了其制备方法和应用。该核酸适体传感器具有磁性便于快速磁分离，又具有化学发光法快速、高效检测的优点，在生物医学检测方面具有很大的应用价值。【专利说明】一种基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器及制备方法和应用
本专利技术涉及核酸适体传感器
，特别是一种以纳米颗粒为固相载体和化学发光法为检测手段的核酸适体传感器及其制备方法和应用。
技术介绍
磁性纳米颗粒具有分离速度快、效率高、操作简单、易实现功能化、易实现自动化及不影响分离物质的活性等优越的物理化学性质和生物相容性，目前已被广泛应用于细胞的分离分选，生物大分子的分离、纯化和检测，靶向诊断与治疗等诸多领域。其中，以磁性纳米颗粒进行生物大分子检测主要是通过在其表面修饰上特异性的探针或抗体后即可利用它们对目标靶分子进行特异性的检测。金纳米颗粒是纳米材料领域研究的热点，具有小尺寸效应、表面效应、量子效应和良好的生物相容性，在纳米电子学、纳米涂层材料、纳米催化、分子识别和生物标记等领域有着巨大的潜在应用价值。核酸适体传感器是以核酸适体作为生物识别分子的生物传感器。与抗体相比，核酸适体具有体外合成、特异性高、结合力强、稳定性好、易于修饰等优点，构建基于核酸适体的生物传感器具有广阔的应用前景。将核酸适体与不同的方法或仪器结合，可形成不同的核酸适体传感器，如电化学核酸适体传感器、突光核酸适体传感器、化学发光核酸适体传感器、表面等离子体共振核酸适体传感器等。现有化学发光核酸适体传感器分离操作比较繁琐，而且不便于化学发光信号的放大，导致检测速度和灵敏度受到一定的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器，以纳米颗粒为固相载体和化学发光法作为检测手段，便于快速磁分离，又具有化学发光法快速、高效检测的优点，本专利技术还公开了其制备方法和应用。本专利技术采用以下技术方案:一种基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器，以Fe3O4OSiO2磁性纳米颗粒和双功能化金纳米颗粒作为固相载体，所述Fe3O4OSiO2磁性纳米颗粒与氨基修饰的核酸适体结合形成磁性纳米颗粒-核酸适体复合物，然后再与双功能化金纳米颗粒杂交形成磁性纳米颗粒-核酸适体-双功能化金纳米颗粒复合物，最后与链霉亲和素标记的碱性磷酸酶结合，得到所述基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器；所述的Fe3O4OSiO2磁性纳米颗粒是经过羧基化并活化；所述双功能化金纳米颗粒表面修饰两种DNA序列，一种是巯基修饰的与核酸适体部分互补的DNA序列，另一种是巯基和生物素双修饰的与链霉亲和素标记的碱性磷酸酶特异结合的DNA序列。上述基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器的制备方法，包括如下步骤:步骤一、制备Fe3O4磁性纳米颗粒,在所述Fe3O4磁性纳米颗粒表面包覆一层娃壳，得到Fe3O4OSiO2磁性纳米颗粒，再对Fe3O4OSiO2磁性纳米颗粒表面羧基化修饰，得到羧基化Fe3O4OSiO2磁性纳米颗粒，之后进行羧基活化，得到活化的羧基化Fe3O4OSiO2磁性纳米颗粒;步骤二、制备金纳米颗粒，在所述金纳米颗粒表面修饰两种DNA序列，一种是巯基修饰的与核酸适体部分互补的DNA序列，另一种是巯基和生物素双修饰的与链霉亲和素标记的碱性磷酸酶特异结合的DNA序列，得到双功能化金纳米颗粒；步骤三、氨基修饰的核酸适体与步骤一制备的活化的羧基化Fe3O4OSiO2磁性纳米颗粒结合形成磁性纳米颗粒-核酸适体复合物；步骤四、将步骤三制备的磁性纳米颗粒-核酸适体复合物与步骤二制备的双功能化金纳米颗粒杂交形成磁性纳米颗粒-核酸适体-双功能化金纳米颗粒复合物；步骤五、链霉亲和素标记的碱性磷酸酶与步骤四制备的磁性纳米颗粒-核酸适体-双功能化金纳米颗粒复合物结合，得到所述基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器。步骤一所述Fe3O4磁性纳米颗粒采用软模板法制备,所述Fe3O4OSiO2磁性纳米颗粒经种子聚合法和经典StOber法制备；所述Fe3O4OSiO2磁性纳米颗粒表面羧基化修饰是先将Fe3O4OSiO2磁性纳米颗粒表面氨基化，再利用丁二酸酐进行表面羧基化修饰；所述羧基活化为碳化二亚胺一步法活化羧基。步骤二所述金纳米颗粒采用柠檬酸钠还原法制备。步骤四所述杂交条件为37 V杂交45min。上述基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器在待测靶分子定性和定量分析中的应用。上述基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器在待测靶分子定性和定量分析中的应用方法，包括如下步骤:在所述基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器中加入待测靶分子，待测靶分子与核酸适体特异结合，将连接链霉亲和素标记的碱性磷酸酶的双功能化金纳米颗粒替换下来；之后磁分离，在上清液中加入化学发光底物，进行化学发光信号检测。所述化学发光底物为AMPro。本专利技术的有益效果:1、本专利技术以纳米颗粒作为固相载体，将核酸适体固定在磁性纳米颗粒表面，利用其磁性便于快速磁分离，将催化化学发光的碱性磷酸酶固定在双功能化金纳米颗粒表面，有利于化学发光信号放大，同时可避免Fe3O4颗粒对化学发光的遮蔽性。2、本专利技术以化学发光法作为检测手段，具有快速、高效、灵敏度高的优点，并且采用碱性磷酸酶催化的AMPro化学发光体系，具有背景低、发光时间长的特点，因此具有广阔的应用前景。3、本专利技术的适用范围广，通过改变使用不同的核酸适体及在双功能化金纳米颗粒表面修饰与相应核酸适体部分互补的DNA序列，可实现对不同靶分子进行检测及定量分析。【专利附图】【附图说明】图1是实施例1制备的Fe3O4OSiO2磁性纳米颗粒的透射电镜图。图2是实施例2制备的金纳米颗粒透射电镜图。图3是基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器构建原理图。图4是实施例4凝血酶浓度与化学发光强度的线性关系图。【具体实施方式】下面结合实施例和附图对本专利技术做更进一步地解释。以下特定的实施例旨在更详细地描述本专利技术。这些实施例的目的在于解释本专利技术，而不应理解为限定本专利技术的范围。在外磁场作用下磁性纳米颗粒表现出良好的磁响应性，可方便地将微粒与介质分离开来；当撤去外加磁场后，磁性纳米颗粒又可重新悬浮于液相介质中而不聚集。因此使用磁性纳米颗粒作为载体可实现快速分离而又不影响其特性。金纳米颗粒可简单、方便地与巯基修饰的配体通过金硫键共价结合，也是一种良好的纳米载体。一种基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器，以Fe3O4OSiO2磁性纳米颗粒和双功能化金纳米颗粒作为固相载体，所述Fe3O4OSiO2磁性纳米颗粒与氨基修饰的核酸适体结合形成磁性纳米颗粒-核酸适体复合物，然后再与双功能化金纳米颗粒杂交形成磁性纳米颗粒-核酸适体-双功能化金纳米颗粒复合物，最后与链霉亲和素标记的碱性磷酸酶结合，得到所述基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器；所述的Fe3O4OSiO2磁性纳米颗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器，其特征在于，以Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒和双功能化金纳米颗粒作为固相载体，所述Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒与氨基修饰的核酸适体结合形成磁性纳米颗粒?核酸适体复合物，然后再与双功能化金纳米颗粒杂交形成磁性纳米颗粒?核酸适体?双功能化金纳米颗粒复合物，最后与链霉亲和素标记的碱性磷酸酶结合，得到所述基于纳米颗粒和化学发光的核酸适体传感器；所述的Fe3O4@SiO2磁性纳米颗粒是经过羧基化并活化；所述双功能化金纳米颗粒表面修饰两种DNA序列，一种是巯基修饰的与核酸适体部分互补的DNA序列，另一种是巯基和生物素双修饰的与链霉亲和素标记的碱性磷酸酶特异结合的DNA序列。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何农跃，习志江，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：