[发明专利]一种高稳定性核酸传感器的构建方法

说明书

本发明公开了一种高稳定性核酸传感器的构建方法，该方法是将金电极浸泡在含4‑[(三甲基硅基)乙炔基]苯甲酸和四丁基氟化铵的四氢呋喃溶液中，在避光及室温环境中反应，得到4‑羧基苯基乙炔基修饰的金电极；将DNA1与DNA2进行特异性反应，得到dsDNA；所述4‑羧基苯基乙炔基修饰的金电极与dsDNA进行酰胺化反应后，采用MCH溶液封闭金电极表面，即得稳定性好、电子传递迅速的适配体传感器；且该方法简单、用时短，有利于推广使用。

技术领域

本发明涉及一种核酸传感器的构建方法，特别涉及一种高稳定性核酸传感器的构建方法，属于生物传感技术领域。

背景技术

电化学生物传感器通过将单链DNA、寡核苷酸探针固定在电极表面，利用与样品溶解液中的互补DNA链或者寡聚核苷酸碱基配对来进行识别。通过检测电活性指示剂的电流变化，或者由于双螺旋结构形成而产生电、界面性质的变化来监测杂交情况。在适配体电化学传感器的发展过程中，适配体的固定对于整个传感器的性能具有非常重要的作用。适配体传感器的稳定性、结合力和对靶分子的特异性都取决于适配体在电极即传感器表面上的固定技术。因此，减小适体的非特异性吸附，控制传感界面，以保证适体与表面连接的稳定性，是构建稳定核酸传感器的关键。

现有技术中，比较常见的电极表面构建方法有以下几种：

1)生物素亲和力固定法。这种方法借助生物素亲和素、链霉亲合素素及中性链亲和素间的强亲和力来进行固定，由于是生物分子这种方法对溶液环境和操作过程要求较高，且原料昂贵，不易用于日常应用。

2)吸附固定法。固定适配体最简单的一种方式便是吸附法，这种方法既不需要试剂也不需要对核酸进行特殊的修饰，主要通过静电作用相互结合。这种方法结合力不够强，核酸在杂交的过程中很容易就会从电机的表面脱附，而且导致目标物结合效率低。

3)化学反应固定法。化学反应固定法是基底表面与反应物之间的化学反应，典型的是巯基与金电极结合固定在电极表面，这种方法在电化学测试的过程中不稳定而容易脱落。

发明内容

针对现有技术中的核酸传感器存在的技术问题，本发明的目的是在于提供一种简单、用时短，构建稳定性好，电子传递迅速的适配体传感器的方法。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种高稳定性核酸传感器的构建方法，该方法包括以下步骤：

1)将金电极浸泡在含4-[(三甲基硅基)乙炔基]苯甲酸和四丁基氟化铵的四氢呋喃溶液中，在避光及室温环境中反应，得到4-羧基苯基乙炔基修饰的金电极；

2)将DNA1与DNA2进行特异性反应，得到dsDNA(双链DNA)；所述DNA1一端修饰氨基，另一端修饰biotin(生物素)；DNA2一端修饰亚甲基蓝(MB)信号分子；所述DNA1与DNA2完全互补；

3)所述4-羧基苯基乙炔基修饰的金电极与dsDNA进行酰胺化反应后，采用MCH溶液封闭金电极表面，即得。

优选的方案，1)中的反应时间为0.5～1.5h；最优选为1h。

优选的方案，DNA1与DNA2在缓冲溶液中，于35～39℃，反应1～3h，得到dsDNA。最优选的反应条件为在37℃反应2h。缓冲溶液为Tris-HCl溶液。

优选的方案，所述酰胺化反应的过程为：将4-羧基苯基乙炔基修饰的金电极浸泡在含dsDNA、EDC与NHS的混合水溶液中，在避光环境中，于室温下反应3～6h。

本发明的DNA1和DNA2可直接通过购买得到，如生工生物工程上海(股份)有限公司。本发明采用的DNA1为一端修饰-NH₂，另一端修饰biotin；DNA2一端修饰亚甲基蓝MB信号分子。DNA1与DNA2完全互补得到dsDNA。-NH₂用于与-COOH缩合，使dsDNA固定到电极表面。