[发明专利]一种快速高通量检测癌胚抗原的适配体生物传感器

说明书

本发明公开一种快速高通量检测癌胚抗原的适配体生物传感器，包括CEA变构适配体荧光探针；所述CEA变构适配体荧光探针为发夹结构；所述CEA变构适配体荧光探针包括互补序列、链接序列和CEA识别序列；所述CEA变构适配体荧光探针的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。本发明利用定量PCR仪对由CEA促发的适配体荧光信号进行多样品同时分析，把适配体的快速变构和qPCR仪的高通量分析相结合，从而实现对CEA的快速高通量检测，并且达到结果准确的效果。

技术领域

本发明属于化学与生物传感器技术领域，特别涉及一种快速高通量检测癌胚抗原的适配体生物传感器及其应用。

背景技术

癌症是当前和未来人类面临的重大挑战之一，世界卫生组织国际癌症研究机构（IARC）最新统计报告显示，2020年全球新发癌症病例约1929万例，死亡病例约996万例；并预计到2040年，全球新发癌症病例将达到2840万例。根据这份报告，在中国、美国等国家小于或等于70岁人群中，癌症死亡人数占总死亡人的第一位。癌症治疗的难点之一在于很难做到早期诊断，使得许多病患者错过了治疗的最佳时期。癌胚抗原（CEA）作为一种糖蛋白，常在结肠癌、肺癌、大肠癌、胃癌等癌症病患者的血清中升高，是一种广谱的癌症标记物。因此，CEA的快速、高通量检测对于人口众多的我国癌症的早期筛查、预防和治疗均具重要的意义。

目前，酶联免疫吸附检测（ELISA）、荧光免疫法、电化学检测法、表面增强拉曼散射等方法，均已成功应用于CEA的快速检测。其中，检测CEA最常见的方法是酶联免疫吸附检测（ELISA），该方法以其高通量和重现性好的优点被广泛应用于临床检验和健康人群癌症筛查。但ELISA存在操作步骤繁琐（需要多次洗涤）和检测时间长（2-3小时）的缺点。

对比文件1（Yarizadeh, K., et al., Computational analysis andoptimization of carcinoembryonic antigen aptamers and experimentalevaluation. Journal of Biotechnology, 2019. 306: p. 1-8）和对比文件2（Wang P ,Wan Y , Deng S , et al. Aptamer-initiated on-particle template-independentenzymatic polymerization (aptamer-OTEP) for electrochemical analysis of tumorbiomarkers[J]. Biosensors Bioelectronics, 2016:536-541）为本研究最相近的现有技术，是针对癌胚抗原基于适配体识别技术的生物传感器，该方法具有灵敏度高、检测速度快的特点。该适配体生物传感器主要由两部分组成，分别为生物感受元件和信号传感器，生物感受元件中的适配体负责对CEA进行特异性识别，信号传感器把生物识别效应转化为光、电或质量等可被检测的信号。但适配体生物传感器与ELISA相比，适配体传感器对CEA的检测通量低，限制了它们在癌症筛查中的应用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种快速高通量检测癌胚抗原的适配体生物传感器，解决了目前检测CEA要么通量高速度慢，要么通量低速度快的问题。本发明通过将CEA适配体设计成变构适配体探针，并首次利用定量PCR（real-time fluorescentquantitative PCR，简称qPCR）仪对由CEA促发的适配体荧光信号进行多样品同时分析，把适配体的快速变构和qPCR仪的高通量分析相结合，从而实现对CEA的快速高通量检测。为实现本发明目的所使用的技术方案为：

一种快速高通量检测癌胚抗原的适配体生物传感器，包括CEA变构适配体荧光探针；

所述CEA变构适配体荧光探针为发夹结构；

所述CEA变构适配体荧光探针包括互补序列、链接序列和CEA识别序列；