[发明专利]基于金纳米复合材料和多肽构建的核酸适配体荧光传感器对甲胎蛋白的检测方法

说明书

本发明属于生物化学、临床医学等领域中的甲胎蛋白检测技术领域，公开了基于金纳米复合材料和多肽构建的核酸适配体荧光传感器对甲胎蛋白的检测方法。本发明通过利用未经荧光修饰的适配体链与GDY@AuNPs@PCN共价固定，与AFP结合后引入携带荧光的核酸适配体链，形成类似于“三明治”结构的装置，同时加入多功能防污多肽降低背景信号，可实现适体与AFP的高效结合，提高了检测的灵敏性。本发明充分利用复合材料的优势与特点，实现甲胎蛋白的高效检测。

技术领域

本发明属于生物化学、临床医学等领域中的甲胎蛋白检测方法，尤其是基于金纳米复合材料和多肽构建的核酸适配体荧光传感器对甲胎蛋白的检测方法。

背景技术

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是全球十大最常见的癌症之一，通常也是导致肝硬化患者死亡的原因。甲胎蛋白(alpha-fetoprotein，AFP)作为肝癌最常用的蛋白质生物学标志物近年来引起了极大的关注。AFP通常由7-8月胎儿卵黄囊产生，从肝脏分泌出来的一种分子量约为70kDa的血浆蛋白，随着胎儿的出生以及生长，其含量逐渐下降。在健康人的血清中，AFP浓度低于25ng/mL以至于几乎检测不到，但据统计在将近75％的HCC患者中，AFP水平明显升高至500ng/mL。成人血液中高含量的AFP可能表明存在某些类型的癌症，特别是HCC、胃癌、胰腺癌、卵巢癌或睾丸癌，另外在霍奇金病、淋巴瘤、脑瘤和肾细胞癌中也可能发现高的AFP水平，更重要的是一些早期的癌症患者在临床上通常是无症状的，通常会导致晚期诊断和高死亡率。AFP作为生物标志物，对于检测男性、非孕妇和儿童中的一部分肿瘤具有重要的意义。开发一种用于检测AFP的快速、高灵敏度、选择性、低成本和高效益的方法对于人类疾病检测是至关重要的。

金纳米颗粒(gold nanoparticles，AuNPs)具有独特的电子和光子特性比如在520nm为中心的波长范围内具有宽吸收峰，被广泛应用于比色生物传感平台方面。AuNPs表面富含的Au能够与携带硫醇基团的核酸适配体形成强Au-S键，从而将核酸适配体固定在金纳米颗粒的表面。研究表明，在较高浓度的强电解质的作用下，AuNPs表面的电荷减少，纳米颗粒之间的距离缩短从而导致发生聚集，而NaCl是常用的聚集剂。

应用于医学和生物技术领域的肽，具有与两性离子材料结构(如含有氨基和羧基等亲水基团)相似的特征而被广泛关注。两性离子材料克服聚乙二醇的低性能和高剂量而成为重要防污材料。相较于两性离子，肽还具有容易修饰、灵活的形态以及对环境友好的性能。

发明内容

为了降低AFP的检测极限，提高检测AFP的灵敏性。本发明基于利用未经荧光修饰的适配体链与GDY@AuNPs@PCN共价固定，在加入具有防污性能的多肽消除生物污损等背景的作用下，与甲胎蛋白(AFP)结合后，引入携带荧光的核酸适配体链，形成类似于“三明治”结构的传感平台。在降低背景信号的同时能更高效的结合AFP，同时灵敏性也得到了提高。

此外本发明使用具有聚集诱导发光效应的另一种具有AIE效应的荧光团DSAI分子的核酸适配体，DSAI具有更加稳定的荧光性质，并且充分的利用了复合材料的具有更好的淬灭效果，通过两条适配体与AFP的结合形成的“三明治”结构，从而提高对AFP的检测效果。

基于金纳米复合材料和多肽构建的核酸适配体荧光传感器对甲胎蛋白的检测方法，步骤为：

(1)根据检测原理设计末端具有巯基的DNA序列、核酸适配体-1和多肽；

DNA-SH：5'-GTG ACG CTC CTAACG CTG ACT CAG GTG CAG TTC TCG ACT CGG TCTTGATGT GGG TCC TGT CCG TCC GAACCA ATC-SH-3'；

DNA-1：5'-GTG ACG CTC CTA ACG CTG ACT CAG GTG CAG TTC TCG ACT CGG TCTTGA TGT GGG TCC TGT CCG TCC GAA CCA ATC-3'；