[发明专利]基于四面体纳米结构DNA的信号探针、其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种基于四面体纳米结构DNA的信号探针及其制备方法和用途，所述信号探针包括：正置四面体纳米结构DNA和复合物，所述复合物包括倒置四面体纳米结构DNA和生物素修饰的核酸适配体，所述倒置四面体纳米结构DNA的其中三个顶点均延伸有所述生物素修饰的核酸适配体；所述倒置四面体纳米结构DNA的另一个顶点能与所述正置四面体纳米结构DNA的其中一个顶点杂交；所述核酸适配体能与待测循环肿瘤细胞识别并结合。本申请中的探针用于实现对循环肿瘤细胞的识别、捕获及检测，不仅降低了成本，而且检测高效、稳定，而且依据这一技术进行的诊断方法具有很高的应用价值。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别是涉及一种基于四面体纳米结构DNA的信号探针及其制备方法和用途。

背景技术

恶性肿瘤在国内外都是一种死亡率很高的疾病，对社会经济发展的不良影响越来越显著。目前传统的肿瘤诊断和监控手段主要有影像学检查、穿刺病理学活检及传统的血液肿瘤标记物检测等。但是影像学检查对操作者有较高的要求，且通常仅对1cm以上的肿瘤才具有较好的区分能力；细胞学或组织学穿刺活检具有创伤性，导致患者接受度低；传统的血液肿瘤标记物检测由于缺乏可靠的标志物，导致结果准确性不高。循环肿瘤细胞(Circulating tumor cells,CTCs)是由来自实体瘤原发灶火转移灶的肿瘤细胞，自发或由于诊疗操作导致脱离基底膜从而进入外周血或骨髓的肿瘤细胞与肿瘤早期筛查、辅助分期、个性化用药、预后评估及复发转移预警等有密切联系，但血液中CTCs的极低含量带来了捕获检测的极大困难。

随着科技发展，检验医学出现了发展的新趋势，一方面高度集成和大型自动化检验仪器的相继问世，极大地拓宽了临床检验的范围，提高了工作效率，使免疫化学检验提高到了新水平；另一方面简单和集成的生物传感器检测技术迅速发展。由于自动化仪器分析前后有许多复杂的步骤，需要耗费大量的时间，不能快速获得检测结果，于是小型化、操作简单和快速的即时检验技术引起了人们的关注。其特点是把复杂的操作变得简单，把繁琐的设备变得小巧便携，能够快速获得检测结果。

生物传感器是指由生物活性材料和相应的换能器构成，能测定特定的化学或生物物质的一类传感器。电化学生物传感器作为生物传感器的一种，通常以离子选择性电极、气敏电极或者固体电极等基础电极作为转换元件所构成一类生物传感器，换能器将分子识别所产生的化学或者生物信息转换成电信号，如电流、电压、电阻，信号再经放大输出。其具有分析速度快、易于微型化、灵敏度高、操作简单以及能够实现实时在线监测等独特的优越性，因而广泛应用于临床检验、食品质量控制、工业分析、环境监测和药品分析等多个领域。近年来与生物学、信息学、医学以及材料学等学科领域交叉融合，电化学传感器的研究已经逐渐成为近代电分析化学研究中的研究热点之一。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于四面体纳米结构DNA的信号探针及其制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题，以实现对循环肿瘤细胞的捕获及检测，以进行低成本、高效检测，并得到稳定、具有应用价值的诊断标准。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过包括以下技术方案获得的。

本发明第一方面提供一种基于四面体纳米结构DNA的信号探针，所述信号探针包括：正置四面体纳米结构DNA和复合物，所述复合物包括倒置四面体纳米结构DNA和生物素修饰的核酸适配体，所述倒置四面体纳米结构DNA的其中三个顶点均延伸有一个所述生物素修饰的核酸适配体；所述倒置四面体纳米结构DNA的另一个顶点能与所述正置四面体纳米结构DNA的其中一个顶点杂交；所述核酸适配体能与待测循环肿瘤细胞识别并结合。

优选地，所述正置四面体纳米结构DNA中的四面体边长可以通过调整DNA碱基配对数来改变其长度。更优选地，所述正置四面体纳米结构DNA中的四面体的边长是由17对碱基互补配对形成。

优选地，所述正置四面体纳米结构DNA包括A₁、B₁、C₁和D₁四条链。