[发明专利]一种检测汞离子的生物传感器

说明书

本发明提供了一种基于邻近表面杂交分析和滚环扩增检测汞离子的生物传感器，包括杂交体系、扩增体系和荧光体系，可利用荧光检测测定汞离子的浓度。本生物传感器检测的灵敏度高，特异性好；反应条件温和，反应速度快；其检测方法操作简便、检测周期短；本生物传感器制备方法简单，性能稳定，荧光检测的重复性好，适用于食品安全及水体中Hg²⁺的检测和生物传感器产业化的实际应用。

技术领域

本发明涉及一种基于核酸适配体检测汞离子的生物传感器，具体涉及一种基于邻近表面杂交分析和滚环扩增检测汞离子的生物传感器，属于生物传感器技术领域。

背景技术

汞是一种有毒元素，不能被生物降解，可通过食物链富集而危害人类健康，特别是对人体神经、肾脏、肝脏等有较大损伤，可导致认知障碍和运动障碍。而近年来随着工业的发展，汞离子污染日趋严重，给人类和环境造成了巨大的危害。汞离子污染的治理十分困难，应防患于未然。因此对汞离子的实时监测刻不容缓，对环境保护、健康医疗、食品监测等领域有着重要的意义。同时，对快速精准检测Hg²⁺的方法提出了更高的要求。

目前报道的汞离子的检测方法包括原子发射光谱法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质量光谱法，电化学方法等，这些方法往往存在仪器昂贵、分析周期长、样品预处理复杂、检测费用昂贵等问题，对于汞离子检测的方便、快捷、灵敏度等方面的要求已难以适应。因此，目前急需建立一种快速，准确，灵敏且高特异性的检测方法来检测汞离子的残留。核酸适配体用于传感器具有良好的选择性，能够与特定的金属离子形成特殊结构，如T碱基能与Hg²⁺形成T-Hg²⁺-T的错配结构，利用这种特殊结构可以精准地测定金属离子，同时还可以避免干扰的发生。

发明内容

为了解决现有技术中检测汞离子的方法特异性和灵敏度都比较低、检测时间长的问题，本发明目的在于提供一种特异性和灵敏度高、检测速度快的基于邻近表面杂交分析和滚环扩增检测汞离子的生物传感器。

本发明另一目的在于提供一种上述生物传感器在检测汞离子中的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种基于邻近表面杂交分析和滚环扩增检测汞离子的生物传感器，包括：

a）杂交体系，包括T4 DNA连接酶，序列如SEQ No. 1、SEQ No. 2和SEQ No. 3所示的S1、S2两条寡链DNA和Padlock探针；

b）扩增体系：包括序列如SEQ No. 4所示的引物（Primer）、phi29聚合酶和dNTP；

c）荧光体系：核酸内切酶IV和荧光探针，所述荧光探针序列如SEQ No. 5所示，包含一个无碱基位点（AP位点），该位点前及相邻碱基后分别修饰荧光基团和相应荧光猝灭基团。

所述荧光探针的荧光基团与相应荧光猝灭基团优选为6-羧基荧光素（FAM）和4-(4’-二甲基氨基偶氮苯基)苯甲酸（Dabcyl）。

所述T4 DNA连接酶在组分a）中的浓度优选为4×10^-2 U/mL- 8×10^-2 U/mL。

所述S1、S2寡链DNA在组分a）中的浓度优选为1 μM-10 μM。

所述Padlock探针在组分a）中的浓度优选为10 μM-15 μM。

所述引物的在组分b）中的浓度优选为10 μM-15 μM。

所述phi29聚合酶在组分b）中的浓度优选为1×10^-3 U/mL-2×10^-3 U/mL。

所述dNTP在组分b）中的浓度优选为1 mM- 5 mM。