[发明专利]基于二维扩增阵列模式的瞬时识别急性肾损伤发展进程的传感器、制备方法及用途和用法

说明书

本发明公开了基于二维扩增阵列模式的瞬时识别急性肾损伤发展进程的传感器、制备方法及用途和用法。该传感器包括聚多巴胺‑聚乙烯亚胺(PDA‑PEI)共聚物和修饰了三种不同发射波长荧光团的DNA链。将盐酸多巴胺和聚乙烯亚胺加入缓冲液中搅拌，过滤透析得到猝灭效应优良的聚多巴胺‑聚乙烯亚胺共聚物载体；其可通过静电作用吸附三种修饰不同荧光团的DNA，形成多通道传感器。基于不同粒径蛋白电荷差异，可诱导传感器DNA荧光信号分子游离形成肾损伤不同程度荧光指纹，借助多元统计方法，快速识别不同程度的肾损伤，该传感器灵敏度高、特异性强。

技术领域

本发明涉及生物传感器及制备方法和用途，特别涉及基于二维扩增阵列模式的瞬时识别急性肾损伤发展进程的传感器、制备方法及用途和用法。

背景技术

急性肾损伤是不同原因导致肾脏滤过功能短期内急性减退或丧失的临床综合征，可导致多器官功能衰竭，是影响人类健康的重要疾病。急性肾损伤包含了肾功能下降的整个过程，涵盖了肾脏滤过功能从轻度减退到需要肾脏替代治疗甚至导致终末期肾病的整个发展过程。因此，区分肾损伤的发生发展进程是临床诊断治疗急性肾损伤的先决条件。

2004年，急性透析质量指南小组提出了一项诊断标准(RIFLE)，其根据血清肌酐和尿量的相对变化将急性肾损伤分为3个等级-危险(Risk)、损伤(Iniury)、衰竭(Failure)以及两个结局-肾功能丧失(Loss)和终末期肾病(ESKD)；2007年，急性肾损伤网络专家组在RIFLE标准的基础上提出了修改版本；2012年，改善全球肾脏病预后组织基于前两个标准提出了最新的诊断及分期标准，即采用血清肌酐和尿量作为主要指标。然而由于肌酐和尿量容易受到性别、年龄、饮食等因素影响，且肌酐只有在肾滤过功能降低50％以后才会明显增加。肾脏具较强代偿能力，急性肾损伤后即使血清肌酐恢复至损伤前的基线水平，肾脏结构可能未得到完全修复。因此，仅依靠肌酐和尿量的变化无法全面反映肾脏结构和功能的完整性，更无法精准归属肾损伤发展的程度。在肾脏的滤过过程中，肾小球滤过系统起着至关重要的作用。肾小球的滤过屏障包括了内皮细胞、足细胞和肾小球基底膜，由于三者的共同作用，在正常生理状态下，可自由滤过粒径小于8nm且带正电荷的蛋白。随着肾损伤的加重，肾小球滤过系统的破坏，粒径大于8nm的蛋白和带负电荷的蛋白可随着滤过系统经尿液排出。因此，依托肾损伤发生发展的病理特点，借助肾小球滤过系统的两个核心指标-电荷和粒径，构建新型的肾损伤发展进程的快速识别方法可为急性肾损伤的精准识别带来新的契机。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种具有灵敏度高、特异性强等特点的基于二维扩增阵列模式的瞬时识别急性肾损伤发展进程的传感器。

本发明另一目的是提供所述传感器的制备方法、用途和使用方法。

技术方案：本发明提供一种基于二维扩增阵列模式的瞬时识别急性肾损伤发展进程的传感器，包括聚多巴胺-聚乙烯亚胺(PDA-PEI)共聚物和修饰了三种不同发射波长荧光团的DNA链。

所述的基于二维扩增阵列模式的瞬时识别急性肾损伤发展进程的传感器的制备方法，包括如下步骤：

(1)聚多巴胺-聚乙烯亚胺(PDA-PEI)共聚物载体的制备：将盐酸多巴胺和聚乙烯亚胺加入到缓冲液中，在室温下避光搅拌后过滤，透析以除去未反应的盐酸多巴胺和聚乙烯亚胺得到聚多巴胺-聚乙烯亚胺(PDA-PEI)共聚物载体；

(2)传感器的构建：将聚多巴胺-聚乙烯亚胺(PDA-PEI)共聚物载体与修饰了三种不同发射波长荧光团的DNA链混合即得PDA-PEI/DNAs传感器，所述修饰了三种不同发射波长荧光团的DNA链分别为AAAAA-Cy7，AAAAAAAAAA-Texas Red和AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA-VIC。

进一步地，