[发明专利]一种快速检测鼠伤寒沙门氏菌的生物传感芯片

说明书

技术领域

本发明属于微生物检测技术领域，涉及一种基于核酸适体的生物传感芯片，特别为一种基于核酸适体的快速检测鼠伤寒沙门氏菌的生物传感芯片及其使用方法。

背景技术

鼠伤寒沙门氏菌，是一群非适应性或泛嗜性的沙门氏菌，具有广泛的宿主，是目前世界各国分离率最高的菌型之一。该菌自然疫源广泛，很多家禽、家畜、鼠、鸟和冷血动物是自然宿主，蝇、蚤可带菌传播，常由污染的水、牛奶和食物经口感染。人感染沙门氏菌后，可呈无症状带菌，也可表现为有临床症状的致死疾病，它可能加重病态或死亡率，严重威胁着人们的身体健康。因此鼠伤寒沙门氏菌的临床快速诊断具有重要的公共卫生意义。

为了有效预防沙门氏菌病，人们在探索沙门氏菌检测方法的过程中，做出了不懈的努力，特别是在生物化学(GB/T 4789)、免疫学(Appl.Environ.Microbiol.January 2004 vol.70 no.1 152-158)、分子生物学(Letters in Applied Microbiology，Volume 42，Issue 2，pages 149-154，February 2006)等方面，开发出了各种新型快速检测技术，提高了沙门氏菌检测的速度和质量，有效预防和控制沙门氏菌的传染。由于其样品来源极为繁杂，尽管各国学者对其进行了长期研究，仍存在不少问题。目前主要存在分析过程复杂、分析时间长、检测灵敏度较低等缺点。

核酸适体(Aptamer)是利用指数富集的配体系统进化技术(Systematic evolution of ligands by exponential enrichment，SELEX)，从核酸分子文库中得到的一段脱氧核糖核酸(DNA)或者核糖核酸(RNA)序列。核酸适体具有与传统免疫分析的抗原-抗体性质类似的性能，能与特定目标物质高特异性、高选择性地结合，并且比传统的抗体具有更好的稳定性，因此近年来被广泛应用于生物传感器领域。

当光线入射到由贵金属构成的纳米颗粒上时，如果入射光子频率与贵金属纳米颗粒或金属岛传导电子的整体振动频率相匹配时，纳米颗粒或金属岛会对光子能量产生很强的吸收作用，就会发生局域表面等离子体共振(LSPR：localized Surface Plasmon Resonance)现象，LSPR吸收谱还对周围介质极其敏感，因此可以作为基于光学信号的化学传感器和生物传感器。基于LSPR现象的传感器可以做到无需标记，并且是无污染、实时、高灵敏度的检测，可以广泛用于药物研究、生物检测、细胞标记、定点诊断、分子动力学研究及疾病诊断等方面。迄今为止，还没有基于核酸适体与LSPR检测技术相结合来定量检测鼠伤寒沙门氏菌的相关产品或文献报道。

发明内容

本发明针对现有技术存在的缺陷，目的在于提供一种基于核酸适体的快速检测鼠伤寒沙门氏菌的生物传感芯片，其具有特异性好、灵敏度高、快速有效的特点。

本发明具体通过以下技术方案实现：

一种快速检测鼠伤寒沙门氏菌的生物传感芯片，通过将核酸适体固定于修饰有金纳米棒的芯片，所述的核酸适体基因序列为TATGGCGGCGTCACCCGACGGGGACTTGACATTATGACAG。

本发明所述的核酸适体末端修饰有巯基。

本发明所述的一种快速检测鼠伤寒沙门氏菌的生物传感芯片具体通过以下方法制备：

1)金纳米棒的制备：制备长径比为3～5的金纳米棒；

2)金纳米棒在芯片上的固定：

a.芯片的清洗：将芯片浸入体积比为3∶1的浓硫酸与过氧化氢的混合溶液中氧化，在室温20KHz条件下超声15min。

b.3-氨丙基三乙氧基硅烷的修饰：将清洗后的芯片浸入3-氨丙基三乙氧基硅烷的甲醇溶液中，静置反应1h，用甲醇和去离子水反复冲洗3次后于110℃下烘干2h；

c.聚苯乙烯磺酸钠的修饰：将烘干的芯片浸入聚苯乙烯磺酸钠水溶液中，静置反应90min；

d.金纳米棒的修饰：将修饰有聚苯乙烯磺酸钠的芯片浸入步骤(1)中制备的金纳米棒溶液中，静置反应90min。

3)核酸适体的固定：将得到的芯片浸入末端修饰有巯基的核酸适体溶液中，静置反应24h。

所述的过氧化氢的质量分数≥30％，所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷的甲醇溶液的质量分数为10％，所述的聚苯乙烯磺酸钠水溶液的浓度为50g/L，所述的核酸适体溶液的浓度为0.1mM。