[发明专利]Poly A介导的可调控纳米金探针及其制备与应用

说明书

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种纳米金探针，包括纳米金颗粒以及连接在所述纳米金颗粒上的双链探针、所述双链探针包括第一条链和第二条链，所述第一条链包括5’‑3’依次排列的第一区段和第二区段；所述第一区段和所述第二条链互补；所述第二区段作为粘性末端，用于识别靶序列；所述第二条链由荧光基团修饰。本发明提供的纳米金探针通过调整第二区段的核苷酸数目，实现了调控识别序列和靶序列的杂交效率，进而调控纳米金探针对靶序列的识别能力。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种Poly A介导的可调控纳米金探针及其制备与应用。

背景技术

DNA/RNA的检测在生物医学研究和临床诊断有广阔应用空间。DNA检测在疾病的分子诊断、基因治疗、生物医学研究、生物战剂快速检测和法医学应用等方面都具有极其重要的意义。RNA在生物过程中扮演重要角色，影响细胞，组织和个体的发育，疾病过程导致特异性RNA在体液中升高。例如肿瘤特异性的mRNA/miRNA可用于癌症的诊断和分型而受到广泛关注。

传统的核苷酸检测方法分为两类，一类是基于探针杂交技术的检测方法，包括Northernblotting、微阵列芯片和微球技术、原位杂交技术等；另一类是基于扩增反应的检测方法，包括滚环扩增法、定量PCR等。这些传统方法往往存在着灵敏度低，特异性低或者对样品、实验仪器要求高等缺点。

相比传统方法，生物传感器拥有高效、快速、灵敏等特性。纳米金(AuNPs)由于其优良的生物相容性纳和独特的光学性质在生物传感器中得以广泛应用。纳米金能使几乎所有荧光淬灭在它表面。纳米金有很高的比表面积，可以组装大量生物分子，如DNA，蛋白质和抗体并应用于药物传递、生物检测和生物医学研究领域。随着DNA化学合成技术的发展，DNA成为一种简单易得的生物材料。单链DNA可以用作互补序列的探针、金属离子、小分子和蛋白质适配体。

DNA组装在纳米金表面的传统方法通常是用-SH修饰的DNA与纳米金表面利用Au-S键吸附。然而，该方法存在弊端：-SH修饰的DNA成本高，单链DNA在纳米金表面容易发生非特异性吸附，巯基吸附在纳米金表面使得探针空间位阻大。这些原因都导致杂交效率低，从而使分子识别能力降低。

大多数DNA/RNA生物传感器都是基于互补碱基序列的碱基配对。常见的有三种检测策略：第一种策略使用反义寡核苷酸修饰AuNPs检测目标序列。目标序列与反义寡核苷酸互补，杂交引起纳米金聚集。第二种策略利用单链核苷酸对金纳米金表面有很强的亲和力，而双链核苷酸不具有吸附作用。通过添加目标序列和与反义寡核苷酸杂交，DNA对纳米金吸附能力降低引起和金纳米粒子稳定性降低。第三种策略用两端带有荧光分子和淬灭剂的发夹结构，加入目标序列打开靶序列，荧光强度增加。然而，尽管它们各自具有效率、灵敏度和便利性，但没有一种方法具有可调控的灵敏度和信号。提高探针的动力学和热力学性能对提高识别能力具有重要意义。目前，大多数可用的方法是基于经验参数优化。因此，很有必要开发一种用于DNA/RNA检测的可调控的纳米金探针技术。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种Poly A介导的可调控纳米金探针及其制备与应用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提供了一种纳米金探针，包括纳米金颗粒以及连接在所述纳米金颗粒上的双链探针、所述双链探针包括第一条链和第二条链，所述第一条链包括5’-3’依次排列的第一区段和第二区段；所述第一区段和所述第二条链互补；所述第二区段作为粘性末端，用于识别靶序列；所述第二条链由荧光基团修饰。

本发明提供的纳米金探针的中的第一条链也称为识别序列，识别序列的长度减去第一区段的长度为第二区段的长度，第一区段的长度等于第二条链的长度，因此，可以通过调整第二条链的长度来调整第二区段的长度，从而可以调控识别序列和靶序列的杂交效率，进而调控纳米金探针对靶序列的识别能力。