[发明专利]光热效应-光电生物传感纸芯片在microRNA-141检测中的应用

权利要求书

1.光热效应-光电生物传感纸芯片在microRNA-141检测中的应用，其特征是包括以下步骤：

（1）在计算机上利用AI CS4软件设计纸芯片的疏水蜡打印图案，将设计好的打印图案通过蜡打印技术打印在纸芯片上，然后将打印过的纸芯片放置到烘箱中，130 °C加热2min，直至蜡融化并浸湿整个纸芯片的厚度，使其在纸芯片上形成疏水墙，其中纸芯片中黑色部分为疏水区域、灰色部分为半亲水半疏水区域、白色部分为亲水区域；

所述纸芯片，其特征在于：其中纸芯片A上的圆形区为中空加样区，纸芯片B上的圆形亲水区为光电信号采集区和光热温度采集区，纸芯片C上的圆形区为储水区；

（2）采用丝网印刷技术对步骤（1）中所得的纸芯片B光电信号采集区和光热温度采集区印刷碳工作电极，在纸芯片C储水区印刷碳对电极和Ag/AgCl参比电极，然后将纸芯片B保持不动，纸芯片A向上折叠，纸芯片C向下折叠，折叠后上下顺序为A-B-C；

（3）对步骤（2）纸芯片B光电信号采集区和光热温度采集区功能化生长金纳米粒子：首先在纸芯片上重复三次滴加50 µL金纳米粒子种子溶液，室温干燥，然后将25 µL质量浓度为1 %的氯金酸和25 µL浓度为20 mM的盐酸羟胺混合，滴加到纸芯片表面，待反应完成后，用去离子水冲洗电极表面，室温下干燥即可；

所述金纳米粒子种子溶液，其特征在于：质量浓度为1 %的氯金酸和质量浓度为1 %的柠檬酸钠，在90 °C下反应15 min；

（4）在步骤（3）中获得的功能化金纳米粒子表面固定适配体链：将20 µL浓度为2.5 µM的发夹DNA适配体链，定义为H1，其3’端修饰上巯基，室温下孵育12 h，随后用巯基己醇封锁未结合的活性位点，加入不同浓度的microRNA-141在37 °C下孵育0.5 h激活H1暴露出与microRNA-141结合位点并与microRNA-141互补配对，形成H1/microRNA-141异源双链；

（5）向步骤（4）形成的H1/microRNA-141异源双链中加入20 µL Fe₃O₄纳米粒子功能化的发夹DNA适配体链，其中发夹DNA适配体链，定义为H2，其3’端修饰上氨基，Fe₃O₄纳米粒子功能化的H2，定义为H2-Fe₃O₄，在37 °C下孵育2 h，形成H1/H2-Fe₃O₄，此时H2-Fe₃O₄与H1相结合，释放microRNA-141，microRNA-141作为循环放大目标物继续激活更多H1与microRNA-141相结合，在含有浓度为0.1 M的无水硫酸钠电解液中，连接电化学工作站，测定光电信号，绘制光电信号与microRNA-141浓度关系曲线，完成microRNA-141的电信号检测；

所述H2-Fe₃O₄，其特征在于：用100 µL Fe₃O₄纳米粒子中加入900 µL pH为7.4浓度为0.1M磷酸盐缓冲液，混匀后，加入25 µL浓度为0.2 M的N-羟基硫代琥珀酰亚胺和25 µL浓度为0.2 M的1-2基-3-[3-二甲基氨基丙基]二亚胺盐酸盐，在室温下反应0.5 h，然后加入80 µL浓度为2.5 µM发夹DNA适配体链，在37 °C下孵育2 h，然后用离心机转速设定为5000转离心5 min进行收集，用pH为7.4浓度为0.01 M磷酸盐缓冲液洗涤2次，最终得到H2-Fe₃O₄；

（6）完成步骤（5）microRNA-141的电信号检测后，在纸芯片B光电信号采集区和光热温度采集区继续加入30 µL浓度为10 mM的盐酸，室温下反应30 min，再加入10 µL浓度为90mM的亚铁氰化钾，室温下反应30 min，形成具有光热效应的普鲁士蓝纳米粒子，并通过808nm功率为4.5 W的近红外光下照射200 s后，用电子温度计测定温度变化，绘制温度与microRNA-141浓度关系曲线，完成microRNA-141的光热信号检测，实现双信号检测。