[发明专利]一种简便灵敏通用型的基因检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能纳米材料和生物化学领域，具体涉及一种简便灵敏的通用型基因检测方法，该基因检测方法包括量子点的制备与掺杂、DNA杂交、DNA与金属离子的相互作用、荧光分析方法等。

背景技术

基因一直以来都是科学家们研究的热点，其在疾病的诊断与治疗方面，尤其是癌症和遗传性疾病领域，具有极其重要的研究价值。基因的序列信息以及含量水平已经被发现是多种疾病的诊断指标。因此基因检测技术，特别是人体疾病相关的基因的检测技术，对于疾病的诊断、发生机制的研究以及靶向治疗等方面都具有尤为重要的意义。实用的基因检测技术不仅要求对靶基因具有灵敏的检测限，还需要具备相当的特异性，以实现区分基因中单个碱基突变的效果。

传统的基因检测技术一般包括直接测序和杂交检测。直接测序方法准确度高，但一般需要进行多聚酶链式反应（PCR）扩增过程，同时需要专门的仪器与人员，对操作技术的要求很高；杂交检测方法包括：化学发光法，酶标法，放射检测方法等，化学发光法同样操作复杂，需要对DNA进行特定的标记；酶标法涉及对底物的催化反应，影响因素多，过程复杂；放射性标记方法由于对健康和环境的威胁也逐渐被取代。因此，如何设计一种简便灵敏并且对各种与疾病相关基因的通用检测方法成为本发明研究的课题。

发明内容

本发明目的是提供一种简便灵敏通用型的基因检测方法，其目的在于解决目前基因检测方法操作复杂以及灵敏度有限的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种简便灵敏通用型的基因检测方法，由以下两部分组成：

第一部分：

事先建立待测靶基因的浓度与对应产物合成的量子点的荧光光谱波峰强度之间的相关标准曲线，所述相关标准曲线的建立包括以下步骤：

第一步，根据待测靶基因的基因序列，设计含有T-T碱基对并且具有发卡结构的DNA探针；

第二步，将所述第一步中得到的DNA探针中的T-T碱基对与二价金属汞离子特异性结合，形成含有T-Hg²⁺-T结构并且具有发卡结构的DNA探针；其中，所述含有T-Hg²⁺-T结构并且具有发卡结构的DNA探针中的T-T碱基对与二价金属汞离子的物质的量之比为1:1；

第三步，将所述第二步中得到的DNA探针与多组已知梯度浓度的待测靶基因杂交，以完全释放或部分释放所述T-Hg²⁺-T结构中的二价金属汞离子；

第四步，在所述第三步的基础上，向各组体系中加入相同量的无荧光的ZnSe量子点以进行离子交换反应，得到掺杂型的ZnHgSe量子点；

第五步，将所述第四步中获得的掺杂型的ZnHgSe量子点经激光照射后，检测各组ZnHgSe量子点的荧光光谱波峰强度，最后根据已知梯度浓度的待测靶基因，做出荧光光谱波峰强度与待测靶基因浓度的相关标准曲线；

第二部分：未知浓度的待测靶基因的检测方法由以下步骤组成：

第一步，针对未知浓度的待测靶基因，按照所述第一部分中第一步至第四步的方法获得与未知浓度的待测靶基因对应的掺杂型的ZnHgSe量子点；

第二步，将所述第二部分的第一步获得的掺杂型的ZnHgSe量子点经激光照射后，检测出该ZnHgSe量子点的荧光光谱波峰强度，再将该荧光光谱波峰强度与所述第一部分中得到的相关标准曲线进行比对，最终获得所述未知浓度的待测靶基因的浓度值。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，较佳的方案是所述含有T-T碱基对并且具有发卡结构的DNA探针的茎结构中含有6～9个碱基对，环结构中含有4～20个碱基。发卡结构是由茎结构和环结构组成。

2、上述方案中，所述第一部分的第一步中，当所述待测靶基因的基因序列中含有腺嘌呤时，直接设计与待测靶基因互补的含有T-T碱基对并且具有发卡结构的DNA探针序列，其中，T-T碱基对位于所述发卡结构的茎结构中。当所述待测靶基因的基因序列中不含有腺嘌呤时，在设计与待测靶基因互补的具有发卡型结构的DNA探针序列后，在该具有发卡型结构的DNA探针的茎结构末尾添加T-T碱基对，以形成所述含有T-T碱基对并且具有发卡结构的DNA探针。

3、上述方案中，所述第一部分的第二步中，二价金属汞离子是指含汞的水溶性化合物，如高氯酸汞、次氯酸汞、硝酸汞等。