[发明专利]纳米基质在核酸检测中的应用

说明书

本发明属于质谱检测技术领域，涉及一种纳米基质在核酸检测中的应用。本发明的纳米基质在核酸检测中的应用，所述纳米基质的结构为核层/中间壳层/外壳层；其中，所述核层为磁性氧化物，所述中间壳层为硅氧化物，所述外壳层为铂。本发明的核壳结构纳米基质易于被制备分离纯化，可以改善有机基质结晶不均匀的状况，同时通过贵金属的等离激元效应增加寡核苷酸的解吸电离效果，增加核酸质谱检测的灵敏度。本发明作为一种简单、快速、高通量检测寡核苷酸样本的手段，具有良好的应用前景，值得推广应用。

技术领域

本发明属于质谱检测技术领域，尤其涉及一种纳米基质在核酸检测中的应用。

背景技术

基质辅助激光解吸电离(MALDI)作为一种“软电离”方式，能利用较少能量产生稳定的气态离子，是难挥发性高分子量化合物最重要的电离方式之一。这项电离技术和飞行时间质谱相结合(TOF－MS)，可以实现生物大分子的快速高效可靠的检测。研究表明，基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI－TOF－MS)能被有效应用到寡核苷酸的检测上，例如单核苷酸多态性(SNP)和胞嘧啶甲基化的标志物的分析；尤其对于SNP的检测在生物、医学、农学等众多领域发挥着重要作用。相较于其他研究方法，MALDI－TOF－MS是一种具备高通量、高精度，又相对简单便捷的一个分析方式，因而得到广泛应用。

在激光解吸电离过程中，DNA片段的碎裂化是一种常见的现象，DNA的碎裂化能被碱基的质子化所诱导，导致碱基的丢失，最终导致完整DNA片段的信号强度的丢失。而DNA的碎片化主要取决于所使用基质的性质，在该过程中，基质发挥着吸收、传递激光能量给待测样品并使待测样品离子化的作用。MALDI－TOF－MS传统的基质一般为有机基质。阿魏酸，2，5－二羟基苯甲酸(2，5－DHB)是曾用于核酸质谱分析的基质，但由于灵敏度低，很少被实际应用。2，4，6－三羟基苯乙酮(2，4，6－THAP)和3－羟基砒啶甲酸(3－HPA)是常用于核酸质谱分析的基质，但由于结晶不均匀，只有在高浓度的时候才能发挥作用，又因为基质的过量会导致吸收激光能量后能量过剩，致使核酸片段的碎裂。目前，所有传统有机基质的共同问题是存在“有效点”的问题，导致实验结果重复性很差；同时因为对核酸样品解吸电离作用效果不够理想，只能检测特定分子量范围内的核酸分子，一般在10000Da以下。

此外，随着MALDI－TOF－MS的基质的研究开发，一些无机纳米材料开始被探索作为MALDI－TOF－MS的基质或作为有机基质的增强材料，比如碳纳米管、石墨烯、多空硅、硅纳米颗粒、金纳米颗粒等，已经表现出一定的应用前景。但在核酸样品中，由于样品的复杂性，待测样品的离子化效率会被严重干扰，上述基质仍难以满足在核酸质谱检测的应用。所以，对于MALDI－TOF－MS的核酸分析，所期望的是提供一种具有更高效，更灵敏，重复性更好的基质材料，能够解决上述问题中的至少一个。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种纳米基质在核酸检测中的应用，具有灵敏度高、重复性好，操作简单、快速、高效等特点，可以克服上述问题或者至少部分地解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种纳米基质在核酸检测中的应用，所述纳米基质的结构为核层/中间壳层/外壳层；

其中，所述核层为磁性氧化物，所述中间壳层为硅氧化物，所述外壳层为铂。

作为进一步优选技术方案，所述纳米基质具有粗糙的表面；

和/或，所述纳米基质的粒径＜1000nm，优选为≤900nm，进一步优选为≤800nm，进一步优选为200～700nm。

作为进一步优选技术方案，所述核层为球形或类球形颗粒，颗粒的粒径为100～400nm，优选为120～380nm，进一步优选为150～350nm；