[发明专利]双极电极芯片及制备方法与其检测Cas9酶活性的应用

说明书

本发明公开了双极电极芯片及制备方法与其检测Cas9酶活性的应用，双极电极芯片包括基底，基底设有纳米电极层，纳米电极层包括两个驱动阳极层和一个双级电极层，两个驱动阳极层分别位于双级电极层表面两侧，双级电极层与驱动阳极层分离；纳米电极层表面覆盖纳米金层，纳米金层表面连接双链DNA，双链DNA由ssDNA、csDNA、若干H1和若干H2互补杂交形成，ssDNA、csDNA杂交后形成一端突出，突出端与若干H1和若干H2交叉互补，H1的一端连接二茂铁，H2的一端连接二茂铁。

技术领域

本发明涉及即时检测芯片，具体涉及双极电极芯片及制备方法与其检测Cas9酶活性的应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

基因编辑技术CRISPR(Clustered regularly interspaced short palindromicrepeats)是近年来非常热门的一项生物技术，以人工方法对生物细胞或细菌内的遗传物质进行敲出或嵌入，有望应用于遗传病、癌症等重大疾病的治疗中。Cas9酶(associatedproteins 9)是基因编辑中最常用的工具酶，对于编辑效率和精确性至关重要。目前，评估Cas9酶活性的主要方法是经过PCR扩增后对目标产物进行测序，这需要数天的时间，而且成本昂贵。

即时检测(Point-of-care testing,POCT)技术的发展为酶活性的快速、便捷检测提供了一种新思路。POCT通过在固相界面上构建生物传感界面，特异性地识别生物信号后快速读出获得结果。优势在于避免了复杂的前处理过程，减少了大型仪器的使用，缩短了样品的周转时间，可以提高检测的时效性，使分析检测可以脱离实验室环境而在户外等多种现场进行。但是，经过本发明的发明人研究发现，即时检测仍以荧光和比色分析为主，一般为定性或半定量分析，在CRISPR体系中相关物质浓度较低，常规的即时检测技术难以对此进行测定。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供双极电极芯片及制备方法与其检测Cas9酶活性的应用，利用该双极电极芯片能够对Cas9酶活性进行检测，采用该双极电极芯片检测Cas9酶活性具有灵敏度高、便捷性强等优势，对CRISPR技术的发展有重要意义。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一方面，一种双极电极芯片，包括基底，基底的一个表面设有纳米电极层，所述纳米电极层包括两个驱动阳极层和一个双级电极层，两个驱动阳极层分别位于基底表面两侧，双级电极层设置在基底表面中部，双级电极层与驱动阳极层分离；

所述纳米电极层表面覆盖纳米金层，所述纳米金层表面连接双链DNA，所述双链DNA由识别探针1(ssDNA)、识别探针2(csDNA)、若干信号探针1(H1)和若干信号探针2(H2)互补杂交形成，所述识别探针1由识别序列1-1和识别序列1-2组成，所述信号探针1由探针序列1-1和探针序列1-2组成，所述信号探针2由探针序列2-1和探针序列2-2组成，识别序列1-1与识别探针2互补，探针序列1-1与识别序列1-2互补，探针序列1-2与探针序列2-1互补，探针序列2-2与探针序列1-1互补，识别序列1-1与识别探针2后能够被CRISPR/Cas9系统中的sgRNA识别，一个信号探针1的一端连接一个信号分子，一个信号探针2的一端连接信号分子，所述信号分子为二茂铁。