[发明专利]一种检测DNA甲基化酶的电化学发光传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种检测DNA甲基化酶的电化学发光传感器及其制备方法和应用，该传感器由NHsubgt;2/subgt;‑UIO66@WOsubgt;3‑x/subgt;/Nafion修饰基底电极，回文探针剪切后，共价结合到修饰后的电极上，在电极上进行TdT介导的支状扩增反应捕获并结合Ru(phen)subgt;3/subgt;Clsubgt;2/subgt;形成。本发明的传感器通过WOsubgt;3‑x/subgt;量子点包封的金属有机骨架材料作为电化学发光的共反应剂结合末端脱氧核苷酸转移酶介导的支状聚合反应用于定量测定DNA Mtase，其步骤简便，反应快速，灵敏度高，在加标的人血清中表现出非凡的灵敏度和可靠性，且成功地扩展到潜在抑制剂的筛选，为检测DNA MTase活性和筛选抑制剂开辟了一条新的途径。

技术领域

本发明属于生物医学检测领域，具体涉及一种检测DNA甲基化酶的电化学发光传感器及其制备方法和应用。

背景技术

DNA甲基化酶(MTase)广泛存在于生物有机体中，可以催化甲基化反应，以S-腺苷-L-蛋氨酸(SAM)作为甲基供体转移特定DNA中的胞嘧啶或腺嘌呤碱基。从原核生物到真核生物，许多主要生理过程都参与甲基转移酶的调节。在人类中，DNA MTase在基因表达、基因组维护和亲本印记中发挥着重要作用，其过度表达可能与各种癌症的发生和发展密切相关。在细菌物种中，DNA MTase参与细菌毒力和运动性的调节，是宿主细菌定殖导致疾病的关键因素。因此，DNA MTase可作为早期临床诊断的有效生物标志物和抗微生物药物靶点。最近，报道了许多检测DNA MTase活性的方法，包括比色法、荧光法、电化学法和光电化学法。然而，由于检测探针的不稳定性和检测程序的复杂性，高灵敏度的DNA MTase定量检测仍然具有挑战性。因此，开发一种高灵敏度、特异性的DNA MTase活性检测方法和筛选抑制剂具有重要意义。

电化学发光(ECL)是指发光物质在电极表面经电化学和化学反应后，形成高能的激发态，再经弛豫而产生光的过程。因其充分整合了电化学及化学发光法的特点，而具有灵敏度高、发光过程可控、易微型化等优点，成为了生物医学分析领域最为重要的分析方式之一，吸引了众多研究者的关注，被广泛地应用于各类生物标志物的检测诊断。ECL反应主要分为湮灭型ECL和共反应剂型ECL，相比于湮灭型ECL，共反应剂型ECL体系具有更加高效且稳定的信号。凭借这些优越的特性，共反应剂型ECL反应逐渐发展成为目前商用ECL分析仪器和分析方法最主流的反应形式。而共反应剂在共反应剂型ECL中充当了极其重要的角色，然而，目前在阳极端ECL反应中，绝大部分商业化的共反应剂都存在生物毒性高和背景信号强等难以解决的问题。因此，探索性能更优异的ECL共反应剂替代有毒和挥发性烷基胺一直是电化学发光诊断领域的挑战。目前半导体量子点(如WO_3-x量子点)由于其成本低、易于制备、性能稳定和尺寸可调，在ECL领域显示出巨大的潜力。然而，缺乏用于连接生物分子的活性基团阻碍了其在生物测定中的广泛应用。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种检测DNA甲基化酶的电化学发光传感器，该传感器基于WO_3-x量子点包封金属有机骨架材料(NH₂-UIO66@WO_3-x)作为共反应剂，并偶联末端脱氧核苷酸转移酶介导的支状聚合反应用于信号放大以定量检测DNA甲基化酶活性，该电化学发光传感器操作步骤简便，反应快速，灵敏度高，能够实现对DNA甲基化酶活性的定量检测。

本发明的另一个目的是提供所述电化学发光感器的制备方法和应用。

技术方案：为了实现上述目的，本发明所述一种检测DNA甲基化酶(MTase)的电化学发光传感器，由NH₂-UIO66@WO_3-x/Nafion修饰基底电极，回文探针被Dam MTase甲基化和DpnI剪切后得到dsDNA，共价结合到修饰后的电极上，在电极上进行TdT介导的支状扩增反应，捕获并结合Ru(phen)₃Cl₂形成电化学发光传感器。