[发明专利]一种基于单色荧光off-on开关系统的dsDNA高灵敏检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于单色荧光“off-on”开关系统的dsDNA高灵敏检测方法，属于化学和生物医学领域。 

背景技术

量子点(QDs)作为优良的荧光纳米材料，具有化学稳定性好，荧光效率高，宽的激发光谱，窄的发射光谱等诸多独特特性，可与生物分子结合制备生物荧光探针，用于生物分子的检测与传感。DNA作为遗传信息的载体，其快速高灵敏检测在医学应用中越来越重要，而基于荧光分析的测量与表征可谓DNA研究的重要基础。因此，利用新型荧光标记技术，特别是用量子点标记DNA则是最近研究领域发展的新动态。近年来，基于量子点修饰的荧光探针，与染料标记的目标物之间发生荧光能量共振转移(FRET)的生物传感器引起人们广泛研究。然而基于能量共振转移的生物传感器，最重要的是设计一对满足要求的能量供体和受体，基于量子点荧光和简单开关系统对于生物目标分子的检测显示出更大的优势。量子点首先与猝灭剂作用发生荧光猝灭，而当目标分析物与猝灭剂特异性结合之后，就会促使猝灭剂从量子点表面脱离，从而使量子点的荧光恢复，最终达到快速灵敏检测目标分析物的目的。 

Dan Zhao等(Anal.Chem.2009)报道了一种利用量子点和金属钌配合物设计的双色荧光信号对dsDNA的检测方法，操作简单快速，但其检测灵敏度较低，dsDNA的检测限只有5ng/mL。 

发明内容

本发明的目的是为了解决现有检测dsDNA的技术，检测灵敏度较低的问题，提供一种基于单色荧光“off-on”开关系统的dsDNA高灵敏检测方法。 

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。 

本发明的一种基于单色荧光“off-on”开关系统的dsDNA高灵敏检测方法， 具体步骤如下： 

步骤一、合成水溶性谷胱甘肽(GSH)包被的CdTe量子点(QDs)，控制该量子点的荧光发射波长在605nm； 

步骤二、将步骤一所得的水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点(QDs)与金属钌配合物[Ru(phen)₂(dppz)]²⁺(Ru)混合，混合摩尔比为1:100，金属钌配合物[Ru(phen)₂(dppz)]²⁺通过静电作用与水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点结合，致使水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点荧光完全猝灭，得到QDs-Ru装配组； 

步骤三、向步骤二所得的QDs-Ru装配组中加入dsDNA后，随着dsDNA浓度的逐渐增加，在605nm处的单色荧光强度逐渐增强，从而实现对dsDNA快速高灵敏检测。 

有益效果 

1、本发明的一种基于单色荧光“off-on”开关系统的dsDNA高灵敏检测方法，为实现dsDNA的简单快速、高灵敏、特异性检测，我们利用水溶性谷胱甘肽包被的CdTe量子点(QDs)和金属钌配合物[Ru(phen)₂(dppz)]²⁺(Ru)设计一种单色荧光“off-on”开关系统。CdTe QDs是用谷胱甘肽(GSH)作为表面配体，QDs在水溶液中带负电，金属钌配合物[Ru(phen)₂(dppz)]²⁺自身在水溶液中不发荧光并且带正电，两者能够通过静电相互作用结合，形成QDs-Ru装配组，QDs的荧光发生猝灭。dsDNA的加入，特异性与金属钌配合物[Ru(phen)₂(dppz)]²⁺结合形成Ru-dsDNA复合物而在605nm处发荧光，金属钌配合物[Ru(phen)₂(dppz)]²⁺从QDs表面的脱离，会使QDs的荧光得到恢复，在同一波长的激发下，QDs的荧光和Ru-dsDNA复合物的荧光在605nm处产生叠加，从而能够高灵敏检测dsDNA。本发明的检测系统，dsDNA检测限可达10pg/mL，与背景技术中现有技术相比，灵敏度提高了500倍。 

2、本发明的一种基于单色荧光“off-on”开关系统的dsDNA高灵敏检测方法，不需要任何的共价修饰或探针设计，目标物dsDNA也无需任何修饰，操作简便，快速，灵敏度高，特异性好，成本低，检测只需要在30分钟内就可完成。 

3、本发明可广泛应用于生物医学领域的dsDNA检测，包括所有dsDNA病毒，以及引起体液中DNA含量发生变化的临床样品的检测，有望设计成DNA快速检测试纸条。 

附图说明

图1为本发明检测dsDNA的流程示意图；