[发明专利]制备双分子修饰的纳米探针的方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于生物分子检测领域，利用纳米技术和分子自组装技术，制备同时携带识别分子和编码分子的纳米探针，采用质谱仪器检测编码分子，从而快速地定性和定量检测鉴定样品中的生物分子。

背景技术

生物分子检测指的是对核酸、蛋白质和糖类等生物大分子的检测。举例说明，比如在分子诊断领域。随着80年代中期聚合酶链反应(PCR)技术的问世以及90年代初人类基因组计划的启动，到目前人类基因组计划的初步完成和其他组学研究的进行，使在疾病诊断方面，目前已经发展了一个比较成熟的学科——分子诊断学。目前，分子诊断的内容从传统的DNA诊断发展到核酸及其表达产物(mRNA、蛋白质)的全面诊断。分子诊断已经从定性诊断发展到半定量和定量诊断，核酸标记技术，特别是荧光标记技术的发展，荧光定量PCR技术等方法日益成熟是实现这一发展的技术保证。但是，在分子诊断领域，真正应用临床使患者受益，开展的还比较局限。因此建立费用低廉、结果可靠的、操作方便、能同时进行多种疾病诊断的高通量分子诊断技术是迫切需要解决的问题。材料学、方法学、传感器和装置等成为分子诊断发展的制约因素。其他，比如在抗体、抗原检测方面也有这方面的要求。

生物分子由于本身可供检测分析的性质较弱，要获得高灵敏度和精确度的检测，就需要借助生物分子标记技术和检测标记物的技术。生物分子标记技术常用的方法有放射标记、荧光标记、化学发光标记、生物发光标记和氧化还原活性分子标记等技术，而检测技术通常有荧光检测、同位素检测和电化学检测等。生物分子标记技术和检测标记物的技术决定了生物分子检测结果的优劣。而目前的这些标记、检测手段在解决高通量分析方面还是有明显的不足。例如荧光标记系统受限于荧光物质的数量和荧光检测的波长范围，目前至多四种荧光探针能够同时检测；杂交酶法至多能同时检测9种病原体，但是它需要麻烦的后置放大处理[Grondahl B，Puppe W，Hoppe A，Kuhne I，Weigl JA，Schmitt HJ.Rapid identification of nine microorganisms causing acute respiratory tractinfections by single-tube multiplex reverse transcription-PCR：feasibility study[J].J ClinMicrobiol.1999，37，1-7]。生物分子标记技术随着高通量检测的需要，要求有一个与之配套的标记库和快速检测技术。近年来，纳米科技正逐渐成为生命科学研究的工具，在生物分子的标记和检测、纳米生物传感器、纳米生物芯片等技术的开发和运用方面已取得了重要的进展，显示出光明的发展前景。

纳米粒子是指颗粒尺寸在1～100nm范围内的超微粒子，由于其处于微观区域，具有许多与同质分子不同的物理化学性质，是一种优良的生物分子标记物。在最近的十年里，将纳米探针用于检验DNA的方法引起了分子诊断学领域的广泛关注[Nathaniel L.Rosi & Chad A.Mirkin，Nanostructures in Biodiagnostics.Chem.Rev.2005，105，1547-1562]。