[发明专利]一种灵敏度强、可分解的量子点纳米球探针及其制备方法

说明书

本发明公开了一种灵敏度强、可分解的量子点纳米球探针及其制备方法。通过支点介导的链置换反应，将3种脱硫生物素修饰的DNA发夹探针自组装成Y‑型DNA纳米结构；Y‑型DNA结构与链霉亲和素偶联的量子点自组装形成量子点纳米球探针。本发明将制备的量子点纳米球探针与免疫磁珠分离技术相结合应用于快速检测目标分析物，由于生物素与链霉亲和素结合力强于脱硫生物素，使得量子点纳米球探针分解，从而释放出量子点，通过检测量子点溶液的荧光值，来确定目标分析物浓度，克服了免疫磁珠对量子点的遮蔽作用。本方法灵敏度高，对微生物的检测限为1.37cfu/mL。本方法特异性好，常见的其他微生物对检测不产生影响。

技术领域

本发明属于生物荧光探针技术领域，具体涉及一种灵敏度强、可分解的量子点纳米球探针及其制备方法。

背景技术

量子点是一种半导体纳米材料，具有荧光寿命长、发射波长可调和抗光漂白等优点。量子点与抗体、核酸等生物分子偶联制备成的生物荧光探针，在医学诊断、食品安全和环境监测等领域有广泛的应用。传统量子点探针，一个生物识别分子只能偶联一个量子点颗粒，信号放大作用有限，检测灵敏度较低。提高生物识别分子偶联量子点的数量是制备高效荧光探针的关键。通过杂交反应可以将量子点标记的DNA序列组装形成多量子点的荧光探针。

免疫磁珠分离技术是一种快速高效的样品富集方法。将免疫磁珠技术与多量子点探针联合使用具有快速超灵敏的优点。然而，在实际应用中，免疫磁珠(1-2μm)对量子点探针(2-100nm)的荧光信号具有遮蔽作用，从而降低了探针的检测灵敏度。此外，常用的量子点-DNA标记采用共价偶联或生物素-链霉亲和素作用，制备的量子点复合探针非常稳定，在温和生理条件下无法分解释放出量子点颗粒，这也限制了它的使用范围。

因此，研究灵敏度强，能克服免疫磁珠的遮蔽作用，可分解的多量子点探针具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种量子点纳米球探针及其制备方法；

本发明的另一目的在于提供一种量子点纳米球探针试剂盒；

本发明的再一目的在于提供一种检测方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种量子点纳米球探针，包括链霉亲和素偶联的量子点和下述核酸序列：

特异性单链DNA：从5’到3’分别为y*区域、b*区域、x*区域、a*区域；

DNA发夹探针1：从5’到3’分别为z区域、a区域、x区域、b区域、y区域、z*区域、c*区域、y*区域、b*区域、x*区域；其中x*区域通过间隔臂连接有脱硫生物素基团；

其中x-b-y与y*-b*-x*互补形成颈结构，z*-c*为环结构；

DNA发夹探针2：从5’到3’分别为x区域、b区域、y区域、c区域、z区域、x*区域、a*区域、z*区域、c*区域、y*区域；其中y*区域通过间隔臂连接有脱硫生物素基团；

其中，y-c-z与z*-c*-y*互补形成颈结构，x*-a*为环结构；

DNA发夹探针3：从5’到3’分别为y区域、c区域、z区域、a区域、x区域、y*区域、b*区域、x*区域、a*区域、z*区域；其中z*区域通过间隔臂连接有脱硫生物素基团；

其中，z-a-x与x*-a*-z*互补形成颈结构，y*-b*为环结构；

上述的a、b、c、x、y、z区域分别与a*、b*、c*、x*、y*、z*区域互补配对。

优选的，上述的各个区域的碱基数为4-8个碱基。

优选的，间隔臂包含5-20个腺嘌呤核苷酸碱基。