[发明专利]基于DNA产生电信号及其自组装放大信号的电化学适配体传感器测定HER2的方法

说明书

本发明公开了一种基于DNA产生电信号及其自组装放大信号的电化学适配体传感器测定HER2的方法，该方法是将HER2特异性多肽通过Au‑S键修饰在金电极表面用于捕获HER2，将HER2及HER2适配体以夹心形式固定在电极上后，利用HER2适配体上的引物端触发两条互补的单链DNA自组装成一条长的双链DNA结构，再利用钼酸钠与DNA骨架上的磷酸基团反应，生成磷钼酸盐沉淀产生电信号，且电信号的大小与电极表面DNA的量成正比的原理，实现人类表皮生长因子HER2的快速、准确、高灵敏度检测，该电化学适配体传感器成本低，且无需标记的，有利于推广应用。

技术领域

本发明涉及一种构建超灵敏的电化学适配体传感器用于检测人类表皮生长因子受体(HER2)的方法，特别涉及一种基于DNA产生电信号及其自组装放大信号的电化学适配体传感器用于测定人类表皮生长因子受体HER2的方法，属于生物传感技术领域。

背景技术

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，数据显示，美国12％的女性在其一生中将患上乳腺癌。最集中研究的乳腺癌基因是HER2基因，又称为CerbB-2基因，其在25-30％的乳腺癌患者过表达，使得HER2成为最常见的乳腺癌标志物。正常人血清中HER2含量约为2～15ng/mL，乳腺癌患者血清中的HER2约为15～75ng/mL，而且HER2是重要的乳腺癌预后判断因子，HER2阳性(扩增或过表达)的乳腺癌，肿瘤细胞侵袭性强，复发和转移相对较快，通常采用抗HER2靶向治疗使得HER2阳性的预后水平接近HER2阴性，提高生存几率，因此快速准确地检测HER2并确定其状态对乳腺癌患者治疗方案的选择非常重要。临床检测HER2的方法有免疫组化学(IHC)与荧光原位杂交(FISH)，其中IHC检测HER2蛋白的数量，而FISH则检测HER2基因的扩增。然而IHC和FISH的进行需要活组织切片样本、专业和特定的仪器，耗时长、价格昂贵，因此建立一种简单、快速、灵敏、准确的HER2检测方法具有重要的意义。

核酸适配体(aptamer)是一条具有高特异性和强亲和力的核酸片段，可以取代传统的抗体，在生物传感和生物医学领域引起了广泛的关注。适配体一般通过指数富集的配基系统进化技术(SELEX)进行筛选，然后用固相合成法来合成。aptamer一般作为适配体传感器的识别探针，可以识别并特异性地同目标物质相结合，包括多肽、蛋白质，小分子甚至细胞等。为了提高适配体传感器的灵敏度，科学工作者开发了大量的核酸扩增技术，比如聚合酶联反应(PCR)，滚环扩增技术(RCA)，链替代扩增技术(SDA)和DNA自组装等。其中只有DNA自组装不需要酶的参与，且能够组装成特定的结构。单链DNA的自组装是由碱基对形成时产生的自由能驱动，再由引物链触发的类似于生物体内链聚合的连锁反应，而且一维形貌是最小的结构并能够促进电子的传递。

最近，有报道DNA骨架上的磷酸根同钼酸盐反应生成磷钼酸盐沉淀可以产生电信号，但还未见利用该原理构建了一种基于DNA产生电信号及自组装放大信号的超灵敏的电化学适配体传感器来检测HER2的相关报道。

发明内容

针对现有的检测HER2的方法存在的不足，本发明的目的是在于提供一种灵敏度高、成本低，且无需标记的电化学适配体传感器来检测人类表皮生长因子HER2的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于DNA产生电信号及其自组装放大信号的电化学适配体传感器测定HER2的方法，该方法包括以下步骤：

1)将金电极表面活化处理后，修饰HER2特异性多肽，再采用巯基己醇封闭；

2)在所述金电极表面滴加HER2标准溶液，使HER2与HER2特异性多肽特异性结合，再将HER2适配体修饰在HER2上，形成夹心结构；再利用HER2适配体包含的小段DNA触发两条互补的单链DNA在所述金电极表面进行自组装形成双链DNA；再在所述金电极表面滴加Na₂MoO₄溶液进行反应，烘干，对金电极通过方波伏安法进行测试，得到峰电流值；