[发明专利]基于熵驱动的可视miRNA生物传感器及其应用

权利要求书

1.一种生物传感器，所述生物传感器用于检测样本中的靶标物，所述靶标物包括靶标RNA或靶标DNA，其特征在于，所述生物传感器包括由DNA1、DNA2和DNA3杂交而成的三链复合物1，燃料链，修饰有若干ssDNA5的金纳米颗粒5，以及，修饰有若干ssDNA6的金纳米颗粒6；所述DNA3依次含有粘性末端，与DNA1互补的第一互补区域，以及，与DNA2互补的第二互补区域，其中，粘性末端用于与靶标物结合来触发熵驱动扩增反应，使得靶标物、DNA2和DNA3杂交形成三链复合物2，同时，使得DNA3上暴露出一个能够与燃料链结合的粘性区域；所述燃料链与DNA3互补，使得粘性区域与燃料链结合后，三链复合物2的DNA2能够被释放；所述ssDNA5和ssDNA6分别与DNA2的不同区域互补，使得DNA2被释放后，修饰有若干ssDNA5的金纳米颗粒5和修饰有若干ssDNA6的金纳米颗粒6能够通过ssDNA5和ssDNA6与DNA2互补序列间的杂交诱导发生聚集；

或者，所述生物传感器包括由DNA1、DNA2和DNA3杂交而成的三链复合物，燃料链，DNA探针链，修饰有若干ssDNA1的金纳米颗粒1，修饰有若干ssDNA2的金纳米颗粒2，修饰有若干ssDNA3的金纳米颗粒3，以及，修饰有若干ssDNA4的金纳米颗粒4；所述DNA3依次含有粘性末端，与DNA1互补的第一互补区域，以及，与DNA2互补的第二互补区域，其中，粘性末端用于与靶标物结合来触发熵驱动扩增反应，使得靶标物、DNA2和DNA3杂交形成三链复合物2，同时，使得DNA3上暴露出一个能够与燃料链结合的粘性区域；所述燃料链与DNA3互补，使得粘性区域与燃料链结合后，三链复合物2的DNA2能够被释放；所述DNA探针链用于与DNA2杂交形成含有内切酶识别区域的双链DNA，在内切酶的作用下，双链DNA至少能够释放出游离DNA片段1和游离DNA片段2；所述ssDNA1和ssDNA2分别与游离DNA片段1的不同区域互补，使得游离DNA片段1被释放后，修饰有若干ssDNA1的金纳米颗粒1和修饰有若干ssDNA2的金纳米颗粒2能够通过ssDNA1和ssDNA2与游离DNA片段1互补序列间的杂交诱导发生聚集；所述ssDNA3和ssDNA4分别与游离DNA片段2的不同区域互补，使得游离DNA片段2被释放后，修饰有若干ssDNA3的金纳米颗粒3和修饰有若干ssDNA4的金纳米颗粒4能够通过ssDNA3和ssDNA4与游离DNA片段2互补序列间的杂交诱导发生聚集。

2.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述粘性区域位于靶标物和DNA2之间。

3.如权利要求1或2所述的生物传感器，其特征在于，所述DNA探针链为发夹型DNA探针链；所述内切酶为切刻内切酶；所述发夹型DNA探针链用于与DNA2杂交形成含有切刻内切酶识别区域的双链DNA，在切刻内切酶的作用下，双链DNA能够释放出游离DNA片段1和游离DNA片段2。

4.如权利要求1～3任一项所述的生物传感器，其特征在于，所述靶标RNA包括靶标miRNA；所述靶标miRNA包括let-7a、miRNA-141、miRNA-145、miRNA-21或miRNA-25。

5.如权利要求4所述的生物传感器，其特征在于，当靶标miRNA为let-7a时，所述DNA1的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，所述DNA2的核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示，所述DNA3的核苷酸序列如SEQ ID NO:3所示，所述燃料链的核苷酸序列如SEQ ID NO:4所示，所述发夹型DNA探针链的核苷酸序列如SEQ ID NO:5所示，所述ssDNA1的核苷酸序列如SEQ ID NO:6所示，所述ssDNA2的核苷酸序列如SEQ ID NO:7所示，所述ssDNA3的核苷酸序列如SEQ IDNO:8所示，所述ssDNA4的核苷酸序列如SEQ ID NO:9所示。