[发明专利]基于熵驱动的可视miRNA生物传感器及其应用在审

专利信息
申请号: 202110313844.1 申请日: 2021-03-24
公开(公告)号: CN113201581A 公开(公告)日: 2021-08-03
发明(设计)人: 朱莎;冯宁翰;冯杨焜;柳丰萍;汪洋;蒋鹏;张丽莉 申请(专利权)人: 无锡市第二人民医院
主分类号: C12Q1/6825 分类号: C12Q1/6825;C12Q1/682;C12N15/11
代理公司: 北京三聚阳光知识产权代理有限公司 11250 代理人: 项凯
地址: 214000 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 基于 驱动 可视 mirna 生物 传感器 及其 应用
【说明书】:

发明涉及基于熵驱动的可视miRNA生物传感器及其应用,属于生物检测技术领域。本发明提供了基于熵驱动的可视miRNA生物传感器,此生物传感器包括由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,及修饰有若干ssDNA6的金纳米颗粒6,或者,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,及修饰有若干ssDNA4的金纳米颗粒4;此生物传感器具有灵敏度高,选择性和区分度良好,及适用于复杂的生物样品等优势。

技术领域

本发明涉及基于熵驱动的可视miRNA生物传感器及其应用,属于生物检测技术领域。

背景技术

MicroRNA(miRNAs)是一系列长度为18~25个核苷酸的短小非编码RNA,是基因表达的关键调控因子。到目前为止,已经发现了2500多种人类miRNAs。越来越多的证据表明,miRNAs与各种疾病,特别是癌症的发生和发展有关。目前,miRNAs被认为是一类有价值的生物标志物,可用于疾病诊断、病情监测以及作为药物靶点。

Let-7a是第一个被人们发现的miRNA,其在肿瘤抑制基因发挥重要作用。最近的报道显示,在乳腺癌、结肠癌、肺癌等多种癌症组织中,let-7a水平明显下降,因此let-7a作为极具参考价值的肿瘤标志物,可用于肿瘤的早期检测及药物开发。此外,在疾病发展的任何阶段我们都可通过无创的方法获取体内的miRNA。因此,准确有效地分析miRNA的表达在早期临床诊断和生物学研究中发挥着重要作用。然而,由于miRNA体积小、丰度低、序列相似度高等特点,很难开发出高灵敏、高特异性的miRNA定量检测方法。

目前,常规定量检测miRNA的方法主要为定量逆转录PCR(RT-qPCR)、Northern印迹(northern blotting)和miRNA微阵列。然而,这些方法都有其内在的局限性。其中,定量逆转录PCR被认为是miRNA分析的金标准,这种方法虽然可靠、灵敏,但是需要聚合酶、复杂的热循环反应以及昂贵的设备,具有成本高的缺陷。Northern印迹和miRNA微阵列则具有低灵敏度且耗时的缺陷。

为了克服上述方法的缺陷,人们还开发了电化学、比色和荧光生物等用于定量检测miRNA的新型生物传感器及其相应的定量检测方法。在这些生物传感器中,由金纳米颗粒(AuNPs)构建的比色传感器因其操作简单和实用性强等优点引起了人们的广泛关注。并且,金纳米颗粒制备简单,易于化学修饰,为可视化检测提供了一条新的思路。然而,由于裸的金纳米颗粒容易发生非特异性聚集等原因,现阶段的比色传感器存在灵敏度较低的缺陷。因此,开发灵敏度高的用于定量检测miRNA的生物传感器及其相应的定量检测方法仍迫在眉睫。

发明内容

为解决上述问题,本发明提供了一种生物传感器,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,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;

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