一種生物比色傳感器,其制備方法以及用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及二維納米材料二氧化錳納米片/DNA基礎(chǔ)的生物比色傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及構(gòu)建基于二維納米材料模擬酶活性和DNA對(duì)于二維納米材料二氧化錳納米片模擬酶活性的抑制作用而構(gòu)建的比色傳感器用于對(duì)各種生物分子的檢測(cè)。
【背景技術(shù)】
[0002]21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，對(duì)DNA的研宄是生命科學(xué)研宄中的一個(gè)極其重要的方面，DNA生物傳感器的研宄已成熱點(diǎn)。目前各種方式用于檢測(cè)生物分子，二維納米材料的出現(xiàn)為DNA基傳感器注入了強(qiáng)大的生命力，將二維納米材料和DNA基傳感器的結(jié)合是時(shí)代的產(chǎn)物。二維二氧化錳納米片由于其好的水溶性、優(yōu)異的生物兼容性、易于修飾等性能已被開(kāi)始研宄。因此，應(yīng)用二維二氧化錳納米片構(gòu)筑高效分子識(shí)別界面具有潛在的優(yōu)勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種生物比色傳感器，其制備方法以及用途。具體涉及二氧化錳納米片/DNA基礎(chǔ)的生物比色傳感器，利用二氧化錳納米片具有模擬酶活性和ssDNA對(duì)于二氧化錳納米片模擬酶活性的抑制作用，應(yīng)用于對(duì)各種生物分子(HBVgene, Thrombin, Tolemerase)的檢測(cè)。利用ssDNA可以抑制二氧化猛納米片模擬酶活性的特性和dsDNA以及其他的二級(jí)結(jié)構(gòu)的DNA可以遠(yuǎn)離而恢復(fù)二氧化錳納米片模擬酶的特性構(gòu)建了生物比色傳感器，應(yīng)用二維二氧化錳納米片構(gòu)筑高效分子識(shí)別界面構(gòu)建的二氧化錳納米片/DNA生物比色傳感器應(yīng)用于各種目標(biāo)生物分子的檢測(cè)。具體技術(shù)方案如下:
[0004]一種生物比色傳感器的制備方法，包括如下步驟:
[0005](I)將 DNA 序列(P3，Thrombin-binding aptamer，P4)溶解在緩沖溶液中，使用之前對(duì) P3，Thrombin-binding aptamer, P4進(jìn)行培養(yǎng)；
[0006](2)對(duì)所用的物質(zhì)配置成相應(yīng)的濃度；
[0007](3)將處理過(guò)得P3，Thrombin-binding aptamer和P4放在溶液中進(jìn)行培養(yǎng)，形成生物比色傳感器。
[0008]進(jìn)一步地，步驟(I)中，緩沖溶液為pH7.4的PBS緩沖溶液。
[0009]進(jìn)一步地，步驟(I)中，DNA序列溶解在緩沖溶液中后在低溫下下保存?zhèn)溆茫皇褂弥皩3，Thrombin-binding aptamer, ?4于80_90°C加熱10分鐘后自然冷卻到室溫培養(yǎng)一段時(shí)間。
[0010]進(jìn)一步地，步驟(2)中，所用的物質(zhì)包括二氧化猛納米片，thrombin, TMB。
[0011]進(jìn)一步地，步驟⑶中，將處理過(guò)得P3，Thrombin-binding aptamer和P4放在步驟
(2)得到的溶有一定濃度二氧化錳納米片的溶液中。
[0012]進(jìn)一步地，步驟(3)中，在室溫下培養(yǎng)5min。
[0013]進(jìn)一步地，步驟(3)中，利用DNA之間的堿基二氧化錳納米片表面的范德華吸附作用形成二氧化錳納米片/DNA基礎(chǔ)的生物比色傳感器。
[0014]一種生物比色傳感器，采用上述的生物比色傳感器的制備方法制得。
[0015]進(jìn)一步地，其為二氧化錳納米片/DNA基礎(chǔ)生物比色傳感器。
[0016]上述的生物比色傳感器的用途，進(jìn)一步地，用于對(duì)生物分子(HBVgene, Thrombin, Tolemerase)的檢測(cè)。
[0017]與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了基于二氧化錳納米片/DNA基礎(chǔ)的生物比色傳感器，及其應(yīng)用于對(duì)各種生物分子(HBV gene, Thrombin, Tolemerase)的檢測(cè)，本發(fā)明使用二氧化錳納米片具有模擬酶活性和ssDNA對(duì)于二氧化錳納米片模擬酶活性的抑制作用，制備出基于二氧化錳納米片/DNA基礎(chǔ)的生物比色傳感器，利用DNA對(duì)于二氧化錳納米片模擬酶的可調(diào)節(jié)特性，傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種生物分子(HBV gene, Thrombin, Tolemerase)靈敏性、特異性的檢測(cè)。
[0018]具體來(lái)說(shuō)，本生物比色傳感器的制備方法，使用的是無(wú)標(biāo)記的DNA,操作簡(jiǎn)單，成本很低，避免任何化學(xué)標(biāo)記和修飾結(jié)果顯示此傳感器對(duì)各種生物分子(HBVgene, Thrombin, Tolemerase)的檢測(cè)結(jié)果令人滿意，且具有操作簡(jiǎn)單，靈敏度高，檢測(cè)限低的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為抑制二氧化錳納米片模擬酶活性的最佳濃度
[0020]圖2A為各種物質(zhì)存在條件下的紫外光譜圖
[0021]圖2B為基于二氧化錳納米片/DNA傳感器無(wú)標(biāo)記檢測(cè)HBV gene相關(guān)結(jié)果圖，不同濃度HBV gene對(duì)應(yīng)熒光光譜
[0022]圖2C為基于二氧化錳納米片/DNA傳感器無(wú)標(biāo)記檢測(cè)HBV gene相關(guān)結(jié)果圖，熒光強(qiáng)度與不同HBV gene濃度線性關(guān)系
[0023]圖2D為基于二氧化錳納米片/DNA傳感器的選擇性考察
[0024]圖3為抑制二氧化錳納米片模擬酶活性適配體的最佳濃度
[0025]圖4A為各種物質(zhì)存在條件下的紫外光譜圖
[0026]圖4B為基于二氧化猛納米片/DNA傳感器無(wú)標(biāo)記檢測(cè)Thrombin相關(guān)結(jié)果圖，不同濃度Thrombin對(duì)應(yīng)熒光光譜
[0027]圖4C為基于二氧化錳納米片/DNA傳感器無(wú)標(biāo)記檢測(cè)Th1mbin相關(guān)結(jié)果圖，熒光強(qiáng)度與不同Thrombin濃度線性關(guān)系
[0028]圖4D為基于二氧化錳納米片/DNA傳感器的選擇性考察
[0029]圖5為抑制二氧化錳納米片模擬酶活性的最佳濃度
[0030]圖6A為各種物質(zhì)存在條件下的紫外光譜圖
[0031]圖6B為基于二氧化猛納米片/DNA傳感器無(wú)標(biāo)記檢測(cè)Tolemerase相關(guān)結(jié)果圖，不同濃度Tolemerase對(duì)應(yīng)熒光光譜
[0032]圖6C為基于二氧化猛納米片/DNA傳感器無(wú)標(biāo)記檢測(cè)Tolemerase相關(guān)結(jié)果圖，熒光強(qiáng)度與不同Tolemerase濃度線性關(guān)系
[0033]圖6D為基于二氧化錳納米片/DNA傳感器的選擇性考察
[0034]圖7為基于二氧化錳納米片/DNA基礎(chǔ)的生物比色傳感器，及其應(yīng)用于對(duì)生物HBVgene檢測(cè)示意圖
[0035]圖8為基于二氧化錳納米片/DNA基礎(chǔ)的生物比色傳感器，及其應(yīng)用于對(duì)生物Thrombin檢測(cè)示意圖
[0036]圖9為基于二氧化錳納米片/DNA基礎(chǔ)的生物比色傳感器，及其應(yīng)用于對(duì)生物Tolemerase檢測(cè)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí)施例。
[0038]在本優(yōu)選實(shí)施例的二氧化錳納米片/DNA基礎(chǔ)的生物比色傳感器制備方法及應(yīng)用的步驟如下:
[0039](I)將購(gòu)買的 DNA 序列(P3，Thrombin-binding aptamer，P4)溶解在 PBS (pH 7.4)緩沖溶液中，并在低溫下下保存?zhèn)溆茫褂弥皩3，Thrombin-binding aptamer, ?4于80-90°C加熱10分鐘后自然冷卻到室溫培養(yǎng)一段時(shí)間；
[0040](2)對(duì)所用的物質(zhì)如二氧化錳納米片，thrombin, TMB配置成相應(yīng)的濃度；
[0041](3)將處理過(guò)得P3，Thrombin-binding aptamer和P4放在溶有一定濃度二氧化猛納米片的溶液中，在3室溫下培養(yǎng)5min，利用DNA之間的堿基二氧化錳納米片表面的范德華吸附作用形成二氧化錳納米片/DNA基礎(chǔ)的生物比色傳感器。
[0042]HBV gene的濃度不同，形成dsDNA的量不同，吸附在二氧化猛納米片上ssDNA的量不同，隨著HBV gene濃度的增加，形成dsDNA的量越多，吸附在二氧化錳納米片上的ssDNA越少，二氧化錳納米片模擬酶活性越強(qiáng)，TMB被氧化的越多，產(chǎn)生的紫外吸收越強(qiáng)，比色顏色越深。因此此傳感器可對(duì)不同濃度的HBV gene進(jìn)行定量檢測(cè)。
[0043]Thrombin的濃度不同，Thrombin識(shí)別的適配體的量不同，吸附在二氧化猛納米片上適配體的量不同，隨著Th1mbin濃度的增加，吸附在二氧化錳納米片上的適配體越少，二氧化錳納米片模擬酶活性越強(qiáng)，TMB被氧化的越多，產(chǎn)生的紫外吸收越強(qiáng)，比色顏色越深。因此此傳感器可對(duì)不同濃度的Th1mbin進(jìn)行定量檢測(cè)。
[0044]Tolemerase的濃度不同，延生并脫附的探針匕的量不同，吸附在二氧化錳納米片上ssDNA的量不同，隨著Tolemerase濃度的增加，脫附的探針？4的量越多，吸附在二氧化錳納米片上的探針P4越少，二氧化錳納米片模擬酶活性越強(qiáng)，TMB被氧化的越多，產(chǎn)生的紫外吸收越強(qiáng)，比色顏色越深。因此此傳感器可對(duì)不同濃度的Tolemerase進(jìn)行定量檢測(cè)。
[0045]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種生物比色傳感器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將DNA序列(P3，Thrombin-bindingaptamer，P4)溶解在緩沖溶液中，使用之前對(duì)P3, Thrombin-binding aptamer, P4進(jìn)行培養(yǎng)； (2)對(duì)所用的物質(zhì)配置成相應(yīng)的濃度； (3)將處理過(guò)得P3，Thrombin-bindingaptamer和P4放在溶液中進(jìn)行培養(yǎng)，形成生物比色傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的生物比色傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，緩沖溶液為PH7.4的PBS緩沖溶液。
3.如權(quán)利要求1或2所述的生物比色傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，DNA序列溶解在緩沖溶液中后在低溫下下保存?zhèn)溆?；使用之前將P3，Thrombin-bindingaptamer, ?4于80_90°C加熱10分鐘后自然冷卻到室溫培養(yǎng)一段時(shí)間。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的生物比色傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所用的物質(zhì)包括二氧化猛納米片，thrombin, TMB。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的生物比色傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，將處理過(guò)得P3，Thrombin-binding aptamer和？4放在步驟(2)得到的溶有一定濃度二氧化錳納米片的溶液中。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的生物比色傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，在室溫下培養(yǎng)5min。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的生物比色傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，利用DNA之間的堿基二氧化錳納米片表面的范德華吸附作用形成二氧化錳納米片/DNA基礎(chǔ)的生物比色傳感器。
8.一種生物比色傳感器，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-7所述的生物比色傳感器的制備方法制得。
9.如權(quán)利要求8所述的生物比色傳感器，其特征在于，其為二氧化錳納米片/DNA基礎(chǔ)生物比色傳感器。
10.如權(quán)利要求8或9所述的生物比色傳感器的用途，其特征在于，用于對(duì)生物分子(HBV gene, Thrombin, Tolemerase)的檢測(cè)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生物比色傳感器，其制備方法以及用途，包括如下步驟：(1)將DNA序列(P3，Thrombin-binding aptamer，P4)溶解在緩沖溶液中，使用之前對(duì)P3，Thrombin-binding aptamer，P4進(jìn)行培養(yǎng)；(2)對(duì)所用的物質(zhì)配置成相應(yīng)的濃度；(3)將處理過(guò)得P3，Thrombin-binding aptamer和P4放在溶液中進(jìn)行培養(yǎng)，形成生物比色傳感器，利用二氧化錳納米片具有模擬酶活性和ssDNA對(duì)于二氧化錳納米片模擬酶活性的抑制作用，應(yīng)用于對(duì)各種生物分子(HBV gene,Thrombin,Tolemerase)的檢測(cè)。
【IPC分類】G01N21-78
【公開(kāi)號(hào)】CN104535568
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510020927
【發(fā)明人】王廣鳳, 江紅
【申請(qǐng)人】安徽師范大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月15日