[发明专利]使用与嵌入剂偶联的金属纳米粒子检测核酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用与嵌入剂偶联的金属纳米粒子检测核酸的方法，更具体地说，涉及一种方法，其中将含靶核酸的样品施加于其中探针被固定于基底的DNA芯片，使与嵌入剂偶联的金属纳米粒子起反应，使金属增强溶液起反应，金属纳米粒子的尺寸被放大，并用肉眼检测所述靶核酸。

背景技术

生物芯片是指生物信息检测元件，其中生物材料比如DNA、蛋白质、抗体、糖链、细胞或神经元以高密度整合于固体基质比如玻璃、硅树脂、聚合物上，以超高速度分析极微量的样品，获得生物信息比如基因表达模式、遗传缺陷、蛋白分布和神经元之间的相互信息交流，并且生物化学鉴定、反应速率或信息处理速率提高。

生物芯片可根据与生物分子的系统化程度分为DNA芯片、RNA芯片、蛋白质芯片、细胞芯片、神经元芯片等等，并且可被广义地定义为包括可检测和分析各种生化材料的“生物传感器”，比如以小尺寸整合样品预处理、生化反应、检测和数据分析并具有自动分析功能的芯片实验室。

特别是，根据人类基因组计划的进程，DNA芯片技术已作为取代现有分子生物学研究方法的技术进入了公众注意的中心。在DNA芯片中，数十到数百万种的DNA片段被整合入非常小的表面比如载玻片。使用DNA芯片的DNA检测方法可在短时间内检测少量样品中所包含的RNA或DNA，并已引起公众的注意，因为它能够使现有的Southern blot和Northern blot在短时间内大规模的进行。DNA芯片可用于基因组DNA的突变检测、基因诊断、药物基因组学、个体化用药和对于基因组研究和分子生物学研究必不可少的大规模的RNA表达测量。

目前，已出台两种DNA芯片，寡核苷酸芯片和cDNA芯片。在寡核苷酸芯片中，成千上万的20到25聚体的寡核苷酸被整合。在cDNA芯片中，比所述寡核苷酸长的cDNA片段被整合。

在DNA芯片的已知的基本原理中，使用各种方法将具有特异序列的探针DNA片段整合入被称作芯片的表面，并从整合的探针DNA片段中检测结合所述样品中所含靶DNA（或RNA）的大量的探针DNA。

制作和使用DNA芯片的技术包括固定可特异性与靶DNA反应的探针的技术，检测反应是否发生的技术，以及可处理所检测信息的信息处理技术。

用于检测反应是否发生的技术通常使用特定类型的标记比如荧光、彩色显影和同位素。标记技术对于增加灵敏度是重要的，但是生物分子可由于标记而变形并且难以标记低分子物质。此外，大量的样品用于标记步骤，而且还需要2到3个操作。目前主要使用的代表性的标记方法包括使用激光的荧光检测方法。在所述使用激光的荧光检测方法中，荧光物质与样品结合，并使用所结合的荧光物质光学测定与固定于基底上的探针的反应。尽管荧光检测方法目前被广泛应用，但是需要光学测量仪来测定反应是否发生，从而需要很多时间和成本。另外，当使用这种检测方法时，难以最小化基于DNA芯片的分析系统。另外，进一步需要将所述荧光物质连接到样品中的靶分子的操作，与无标记的检测方法相比较为繁琐。

因此，使用无标记方法的测量技术在DNA芯片技术领域中已越来越被需要。一种这样的无标记检测方法为电化学检测方法。在所述电化学检测方法中，使用电极上的其它化学物质的电化学反应进行检测反应，其中所述探针和样品结合。然而，这种方法比荧光检测方法具有相对低的测量能力。

如上文所述，现有的检测方法具有有限的效率。因此，当这些方法在生化实验中应用和进行时，所述实验总是牵涉在实际使用方面可靠性和满意度最小化的问题。

因此，发明人试图解决低效率以及现有DNA芯片中所需要的额外的昂贵的仪器的问题。当与嵌入剂偶联的金属纳米粒子结合于与DNA探针结合的靶核酸并且金属增强溶液起反应时，由于所述金属增强溶液，所述金属纳米粒子被放大至可用肉眼观察，并因此能够进行无额外仪器的无标记检测。进一步地，发明人证实了所述靶核酸的定量分析可使用一般的扫描仪进行并完成了本发明。

发明内容

技术问题

本发明提供了一种不需要昂贵仪器、用肉眼快速检测和定量核酸的方法。

技术方案