一種適配體電化學生物傳感器,其制備方法以及用途
【專利摘要】本發明涉及一種適配體電化學生物傳感器，其制備方法以及用途，包括如下步驟：(1)將DNA序列分別溶解在PBS緩沖溶液中；(2)將金電極先進行拋光和清洗；(3)將含有探針S1和S2的緩沖溶液滴涂到金電極上，培養；(4)將PBS緩沖溶液滴涂在S2-S1/GE電極上，培養；(5)將S2-S1/GE放在PBS緩沖溶液中培養；清洗電極后得到Aptasensor；(6)將獲得的Aptasensor在緩沖溶液中培養，通過DNA雜交連鎖反應得到超夾心結構的修飾電極HP2-HP1-Aptasensor。(7)將HP2-HP1-Aptasensor培養在緩沖溶液中，得到銀納米簇修飾的電極AgNCs/HP2-HP1-Aptasensor。本發明生物傳感器的制備方法，使用的納米材料合成簡單，耗能低，成本低，生物相容性好，探究并運用納米材料的模擬酶催化活性作為電化學檢測的信號，且運用DNA雜交連鎖反應放大所制備的生物傳感器檢測的信號。
【專利說明】一種適配體電化學生物傳感器，其制備方法以及用途
【技術領域】
[0001]本發明涉及生物傳感器【技術領域】，具體涉及用0嫩雜交連鎖反應將具有模擬酶活性的銀納米簇組裝到電化學生物傳感器上并應用此傳感器放大檢測目標適配體溶菌素酶。
【背景技術】
[0002]近年來，對0嫩的研究是生命科學研究中的一個極其重要的方面，0嫩生物傳感器的研究已成熱點。有很多與此相關的研究致力于用0嫩為模板的金屬納米材料(如:金納米簇(如從^)、銀納米簇作為0嫩生物傳感器的測定信號，但其中絕大多數的研究是運用金屬納米簇的光學性質，很少研究探究運用金屬納米簇的模擬酶活性。在放大0嫩生物傳感器檢測信號的策略中，0嫩雜交連鎖反應，因其具有反應條件溫和、背景信號小、無酶標記過程等內在優勢，可以作為很好的信號放大策略而被廣泛應用。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種適配體電化學生物傳感器，其制備方法以及用途，尤其一種基于0嫩雜交連鎖反應和銀納米簇的模擬酶催化作用的適配體電化學生物傳感器的制備及其放大檢測適配體的應用，利用目標適配體與特定0嫩的特異性結合作用，運用0嫩雜交連鎖反應在金電極的表面組裝電化學生物傳感器，應用于目標適配體分子的檢測。具體技術方案如下:
[0004]一種適配體電化學生物傳感器的制備方法，包括如下步驟:
[0005](1)將0嫩序列分別溶解在？83緩沖溶液中；
[0006](2)將金電極(啦先進行拋光和清洗；
[0007](3)將含有探針31和32的緩沖溶液滴涂到金電極上，培養得到32-31/(? ；
[0008](4)將含有一定濃度的適配體的？83緩沖溶液滴涂在32-31/(?電極上，培養；清洗電極后得到細；
[0009](5)將獲得的細仏8611801~在含有！！？1和！！？2的緩沖溶液中培養，通過0嫩雜交連鎖反應得到超夾心結構的修飾電極細1:518611801~。
[0010](6)將八的￡1861180^培養在含有銀離子和硼氫化鈉緩沖溶液中，得到銀納米族修飾的電極八砂08作？2-！1？1-細1:38611801~。
[0011]進一步地，步驟⑴中，0嫩序列包括:巰基化0嫩:31、與適配體特異性結合0嫩:32、發夾0嫩1 發夾0嫩2:！！？2 ；所述0嫩分別溶解在邱7.4的？83緩沖溶液中，并在低溫下下保存備用。
[0012]進一步地，步驟(2)中，包括如下步驟:
[0013](2-1)將金電極用0.3 9 0的鋁粉進行拋光處理；
[0014](2-2)將金電極用0.5 9 0的鋁粉進行拋光處理；
[0015](2-3)放入= 1:1溶液，進行超聲波清洗，超聲清洗的時間為3?5111111 ；
[0016](2-4)放入乙醇溶液，進行超聲波清洗，超聲清洗的時間為3?5-=；
[0017](2-5)放入超純水中，進行超聲波清洗，超聲清洗的時間為3?5-11。
[0018]進一步地，步驟⑶中，將含有探針51和52的緩沖溶液滴涂到表面處理干凈的金電極上，培養6-1(?通過八11-3共價鍵作用自組裝31和52修飾的金電極(32-31/(?)。
[0019]進一步地，步驟(4)中，將含有一定濃度的適配體的？83緩沖溶液滴涂在32-31/62電極上，培養約30?40111111后得到細；徹底清洗后的修飾電極用氮氣干燥，保存備用。
[0020]進一步地，步驟(5)中，將獲得的細仏8611801~在含有！！？1和！！？2的緩沖溶液中培養約10卜，通過0嫩雜交連鎖反應得到超夾心結構的修飾電極八的狀611801~。
[0021]進一步地，步驟(6)中，在!！？2的3’端是一段富胞嘧啶的序列，將八的￡1861180^培養在含有銀離子和硼氫化鈉的緩沖溶液中，得到銀納米簇修飾的電極 0^砂087^？2-！！？1-細仏86118010。
[0022]一種適配體電化學生物傳感器，采用如權利要求上述適配體電化學生物傳感器的制備方法制得。
[0023]上述適配體電化學生物傳感器的用途，由于適配體的濃度不同，形成的^1:88611801-上的310嫩鏈的量就會不同，進而通過通過0嫩雜交連鎖反應得到超夾心結構修飾電極上的八砂的量就會不同，隨著適配體濃度的增加，組裝到傳感器上的八砂的量也會隨之增加，因此此傳感器可對不同濃度目標適配體進行定量檢測。
[0024]與目前現有技術相比，本發明生物傳感器的制備方法，使用的納米材料合成簡單，耗能低，成本低，生物相容性好，探究并運用納米材料的模擬酶催化活性作為電化學檢測的信號，且運用0嫩雜交連鎖反應放大所制備的生物傳感器檢測的信號。通過適配體與特定0嫩之間的特異性結合作用，制備了一種無標記的、靈敏的、“切的檢測適配體的電化學生物傳感器。結果顯示此生物傳感器對目標適配體分子的檢測結果令人滿意，檢測的線性范圍較寬，約從10—1011到10—51范圍內有較靈敏的檢測，且具有靈敏度高、檢測限低、選擇性好、穩定性好的特點。此外，鑒于本電化學生物傳感器是利用適配體與特定0嫩之間的特異性結合作用將31和32修飾的金電極(32-31/(?)組裝成細仏8611801我們也可以利用胞喃唳-銀離子-胞卩密唳等的堿基錯配結合方法，得到細因此本生物傳感器有望成為一種檢測平臺實現對適配體(比如三磷酸腺苷或者凝血酶等)的普適檢測或者小分子分析物(比如銀離子或者汞離子等)的靈敏檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為基于0嫩雜交連鎖反應和銀納米簇的模擬酶催化作用的適配體電化學生物傳感器制備的示意圖；
[0026]圖2為制備的八砂納米材料的透射電鏡圖；
[0027]圖300為組裝的電化學生物傳感器中銀納米簇的循環伏安圖；
[0028]圖中:
[0029]￡1為裸的金電極的循環伏安圖。
[0030]13為4砂(?與33、！！？1修飾的細1:3861180；^循環伏安圖；
[0031]0為八砂(?與！！？2、修飾的細1:3861180；^循環伏安圖；
[0032]圖3(8)為每一步電極修飾過程電極的阻抗圖；
[0033]圖中:
[0034]3為裸的金電極的阻抗圖。
[0035]6為32和31修飾的金電極的阻抗圖。
[0036]0為32-31/(?在含適配體的緩沖液中培養后獲得的八的￡1861180^的阻抗圖。
[0037](1為修飾的細仏861180；^阻抗圖；
[0038]6為八砂(?與！！？2、！！？1修飾的細仏861180；^阻抗圖；
[0039]圖3(0為不同修飾電極對雙氧水催化的循環伏安圖；
[0040]圖中:
[0041]￡1為裸的金電極的循環伏安圖；
[0042]6為32和31修飾的金電極的循環伏安圖；
[0043]0為32-31/(?在含適配體的緩沖液中培養后獲得的細仏8611801~的循環伏安圖；
[0044](1為八砂(?與！！？2、！！？1修飾的細1:3861180；^的循環伏安圖；
[0045]6為八砂(?與33、！！？1修飾的細1^8611801~的循環伏安圖；
[0046]I為修飾的細1^8611801~的循環伏安圖；
[0047]圖4 00為基于0嫩雜交連鎖反應和銀納米簇的模擬酶催化作用的適配體電化學生物傳感器對不同濃度雙氧水催化的循環伏安圖；
[0048]圖4(8)為此傳感器對不同濃度雙氧水催化的標準曲線。
[0049]圖5 00為基于0嫩雜交連鎖反應和銀納米簇的模擬酶催化作用的適配體電化學生物傳感器對不同濃度目標適配體分子檢測的循環伏安圖；
[0050]圖5(8)為基于0嫩雜交連鎖反應和銀納米簇的模擬酶催化作用的適配體電化學生物傳感器對不同濃度目標適配體分子檢測的計時電流圖；
[0051]圖5(0為基于0嫩雜交連鎖反應和銀納米簇的模擬酶催化作用的適配體電化學生物傳感器對不同濃度目標適配體分子檢測的的標準曲線。
【具體實施方式】
[0052]下面根據附圖對本發明進行詳細描述，其為本發明多種實施方式中的一種優選實施例。
[0053]基于0嫩雜交連鎖反應和銀納米簇的模擬酶催化作用的適配體電化學生物傳感器的制備及其放大檢測適配體的應用包括如下步驟:
[0054]￡1、將購買的0嫩序列(巰基化0嫩:31、與適配體特異性結合0嫩:32、發夾0嫩1:即1、發夾0嫩2:^2)分別溶解在？83(邱7.4)緩沖溶液中，并在低溫下下保存備用。
[0055]6、將金電極先依次用0.3和0.5 4 111的鋁粉進行拋光處理，再依次放入！
V〉= 1:1溶液、乙醇溶液、超純水中，進行超聲波清洗，超聲清洗的時間分別為
[0056]0、將含有探針31和32的緩沖溶液滴涂到表面處理干凈的金電極上，培養6-1011，通過如-3共價鍵作用自組裝51和52修飾的金電極(32-31/(?)。然后將含有巰基乙醇的？88緩沖溶液滴涂在32-31/(?電極上，培養約30?400111。徹底清洗后的修飾電極用氮氣干燥，保存備用。
[0057]么將32-31/(?放在含有一定濃度的適配體的？83緩沖溶液中培養約30?40-11,清洗電極后得到Aptasensor。然后將獲得的Aptasensor在含有HPl和HP2的緩沖溶液中培養約10h，通過DNA雜交連鎖反應得到超夾心結構的修飾電極(HP2-HPl-Aptasensor)。由于HP2的特別設計，在HP2的3’端是一段富胞嘧啶的序列，將HP2-HPl-AptaSenSOr培養在含有陰離子和硼氫化鈉的緩沖溶液中，可得到銀納米簇修飾的電極(AgNCs/HP2-HPl-Aptasensor)。基于DNA雜交連鎖反應和銀納米簇的模擬酶催化作用的適配體電化學生物傳感器制備成功。
[0058]e、由于適配體的濃度不同，形成的Aptasensor上的SlDNA鏈的量就會不同,進而通過通過DNA雜交連鎖反應得到超夾心結構修飾電極上的AgNCs的量就會不同，隨著適配體濃度的增加，組裝到傳感器上的AgNCs的量也會隨之增加，因此此傳感器可對不同濃度目標適配體進行定量檢測。
[0059]上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種適配體電化學生物傳感器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將0嫩序列分別溶解在？83緩沖溶液中； (2)將金電極(⑶)先進行拋光和清洗； (3)將含有探針51和32的緩沖溶液滴涂到金電極上，培養得到32-31/(?； (4)將含有一定濃度的適配體的？83緩沖溶液滴涂在32-31/(?電極上，培養；清洗電極后得到細； (5)將獲得的細仏8611801~在含有！！？1和！！？2的緩沖溶液中培養，通過0嫩雜交連鎖反應得到超夾心結構的修飾電極細1:518611801~ ； (6)將培養在含有銀離子和硼氫化鈉緩沖溶液中，得到銀納米簇修飾的電極八砂08作？2-！1？1-細1:38611801~。
2.如權利要求1所述的適配體電化學生物傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，0嫩序列包括:巰基化0嫩:31、與適配體特異性結合0嫩:32、發夾0應1 發夾0嫩2:！！？2 ；所述0嫩分別溶解在邱7.4的？83緩沖溶液中，并在低溫下下保存備用。
3.如權利要求1或2所述的適配體電化學生物傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，包括如下步驟: (2-1)將金電極用0.3 9 0的鋁粉進行拋光處理； (2-2)將金電極用0.5 9 0的鋁粉進行拋光處理； (2-3)放入！=1:1溶液，進行超聲波清洗，超聲清洗的時間為3?5-11 ； (2-4)放入乙醇溶液，進行超聲波清洗，超聲清洗的時間為3?501！！； (2-5)放入超純水中，進行超聲波清洗，超聲清洗的時間為3?5111111。
4.如權利要求1-3中任一項所述的適配體電化學生物傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，將含有探針51和32的緩沖溶液滴涂到表面處理干凈的金電極上，培養6-1(?通過八11-3共價鍵作用自組裝31和52修飾的金電極32-31/⑶。
5.如權利要求1-4中任一項所述的適配體電化學生物傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，將含有一定濃度的適配體的？83緩沖溶液滴涂在32-31/(?電極上，培養約30?40111111后得到細；徹底清洗后的修飾電極用氮氣干燥，保存備用。
6.如權利要求1-5中任一項所述的適配體電化學生物傳感器的制備方法，其特征在于，將獲得的細仏8611801~在含有！！？1和！！？2的緩沖溶液中培養約1011，通過0嫩雜交連鎖反應得到超夾心結構的修飾電極細1:518611801~。
7.如權利要求1-6中任一項所述的適配體電化學生物傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(6)中，在!！？2的3’端是一段富胞嘧啶的序列，將!細仏8611801'培養在含有銀離子和硼氫化鈉的緩沖溶液中，得到銀納米簇修飾的電極八砂?^作？2-！！？1-八的218611801~。
8.一種適配體電化學生物傳感器，其特征在于，采用如權利要求1-7所述適配體電化學生物傳感器的制備方法制得。
9.如權利要求8所述適配體電化學生物傳感器的用途，其特征在于，由于適配體的濃度不同，形成的細1:218611801~上的310嫩鏈的量就會不同，進而通過通過0嫩雜交連鎖反應得到超夾心結構修飾電極上的八砂的量就會不同，隨著適配體濃度的增加，組裝到傳感器上的八砂的量也會隨之增加，因此此傳感器可對不同濃度目標適配體進行定量檢測。
【文檔編號】G01N27/26GK104391019SQ201410591942
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】王廣鳳, 陳玲 申請人:安徽師范大學