[发明专利]一种DNA步行器的制备及其在传感分析中的应用

摘要

本发明公开了一种DNA步行器的制备方法及在传感分析中的应用。利用蜡打印和激光切割机技术在纸上制备疏水区域、亲水区域、中空通道以及流体通道网来实现纸电极的自动清洗和信号采集。将链霉亲和素和修饰有生物素的DNA链进行组装，构建多足DNA步行器，利用链取代反应推动DNA步行器在电极表面移动，使得DNA‑铂铜纳米复合材料被固定在电极表面，依托于铂铜纳米材料对过氧化氢极好的催化作用，鲁米诺的发光信号得到放大，从而实现对待测物的超灵敏检测。

主权项

1.一种DNA 步行器的制备及其在传感分析中的应用，其特征是包括以下步骤：/n（1）在计算机上利用Adobe illustrator CS4软件设计纸芯片的疏水蜡打印图案；（2）通过富士施乐蜡打印机将步骤（1）中设计的疏水图案打印到纸芯片上，所用的纸芯片为色谱纸；/n（3）将印有蜡图案的A4纸放置到烘箱中，在140 ºC下加热3 min，确保蜡打印区域的蜡融化并浸透纸张，形成疏水墙；/n（4）利用激光切割机对处理好的A4纸芯片进行切割，得到纸基装置，并将A中的亲水区域切掉，形成样品液体流动的中空通道；/n（5）采用丝网印刷技术进行电极印刷，将工作电极印刷到D上的圆形亲水区，Ag/AgCl参比电极和碳对电极印刷到E上的圆形亲水区;/n（6）在工作电极所在的圆形亲水区上生长花状银微米颗粒，制备纸基银电极，随后清洗电极表面，并在室温下干燥后，40 μL 5 μM 发夹型DNA链S1滴加到电极表面，在4°C下孵化16 h，反应结束后清洗电极表面，并在室温下干燥，将1% 6-巯基-1-己醇滴涂在工作电极表面，封闭电极表面其余的非特异性位点，随后清洗电极表面，并在室温下干燥；/n所述的S1的碱基序列如核苷酸序列表所示，且DNA链的3’端均修饰上巯基；/n（7）折叠纸芯片装置，将含有过氧化氢和鲁米诺的缓冲溶液滴加在工作电极上，并与电化学工作站相连，记录发光强度I₀；/n（8）取一定浓度的链霉亲和素和10 μL步行链S2溶解在80 μL的内切酶缓冲溶液中，30min后加入5 U的内切酶溶液，继续反应60 min后，将混合液转移至80 ℃的水浴锅中加热15min，反应完成后，取出混合液冷却至室温并静置1 h，即制得DNA步行器；/n所述的S2的碱基序列如核苷酸序列表所示，且DNA链的3’端均修饰上生物素；/n（9）并将20 μL DNA链S3、170 μL 300 mM氯化钠缓冲溶液以及步骤（8）中的DNA步行器混合均匀，滴加到电极表面，并在37 ℃下孵化1 h，随后用缓冲溶液清洗电极；/n所述的S3的碱基序列如核苷酸序列表所示，且DNA链的3’端均修饰上氨基；/n（10）制备铂铜纳米材料，并再分散至缓冲液中；/n（11）40 μL 1 μΜ的DNA链S4 溶液加入到等体积的铂铜分散液中在37 °C下反应18 h，为了去除未反应的试剂，缓冲液离心洗涤至少4次，即得到DNA-铂铜纳米复合材料；滴加50μL DNA-铂铜纳米复合材料分散液至电极表面，继续反应30 min后清洗电极表面；/n所述的S4的碱基序列如核苷酸序列表所示，且DNA链的3’端均修饰上羧基，5’端均修饰上巯基；/n（12）将纸芯片折叠好后重复步骤（7）并记录电化学发光强度为I₁，计算电化学发光强度差I=I₁-I₀，并绘制电化学发光强度与链霉亲和素浓度的标准曲线，即可实现所测样品链霉亲和素浓度的检测。/n