[发明专利]一种通用型纳米孔检测传感器及检测方法

说明书

本发明提供了一种通用型纳米孔检测传感器及检测方法。本发明基于EXPAR串联消解型HCR，构建了一种可实现生物和非生物风险因子通用检测的非对称修饰的纳米多孔膜传感器。本发明通过对重金属Cr³⁺、miRNA的超灵敏检测对该传感器进行验证，实验结果显示，本发明构建的传感器对10pM以上的铬离子以及1pM以上的miRNA具有很好的灵敏响应，能够对重金属铬和miRNA等多种靶目标进行特异性检测，并可在1个小时左右实现靶标物质的快速检测。

技术领域

本发明属于分子生物学检测技术领域，具体涉及一种通用型纳米孔检测传感器及检测方法。

背景技术

食品安全风险因子来源上大致可以分为生物源安全风险因子和非生物源性安全风险因子。生物源安全风险因子较为典型的如食源性致病菌和在致毒机制研究中具有重要生物学意义的microRNA；非生物源性食品安全风险因子如环境中的重金属。除此之外，食品安全风险因子种类繁多，不同种类风险因子间的联系愈发紧密，但目前想实现不同类型的风险因子的同时检测，还是一个技术难题。传统的检测方法依赖于大型的仪器设备或者免疫分析法等，通常耗时且不能进行现场检测。而一些生物学检测往往对于被检测的靶物质选择性较高，且同样很少可以通用性检测。

纳米通道是通过模仿生物膜离子通道选择性的筛选离子的功能而开发的一种纳米材料。相比较于生物离子通道，因为人工智能纳米通道的可调控性，易修饰基团以及具有更大的孔径便于通过大分子等优点，可作为纳米开关应用于药物递送或生物传感器来使用。

发明内容

针对目前生物检测中存在的通用性差和效率低问题，本发明构建了一种基于EXPAR(Exponential Amplification Reaction，EXPAR)串联消解型HCR(Hybridizationchain reaction，HCR)的通用纳米孔检测传感器，通过重金属Cr³⁺、miRNA的超灵敏检测对该传感器进行验证，实现了对靶物质的通用高效检测。

本发明的一个目的是提供一种检测传感器，所述传感器包括纳米多孔膜、发卡型核酸序列1、发卡型核酸序列2和促发子核酸序列，所述纳米多孔膜包括包含多个纳米孔的膜结构，所述膜结构包括A面和B面，所述A面和B面通过所述纳米孔连通，所述纳米孔的孔径为1～1000nm；

所述发卡型核酸序列1从5’端到3’端依次包括序列a、b、c、d、b’；

所述发卡型核酸序列2从5’端到3’端依次包括序列b’、a’、e、b、d’；

所述促发子核酸序列从5’端到3’端依次包括序列b’、a’；

所述b与b’的核酸序列反向互补杂交，所述a与a’的核酸序列反向互补杂交，所述d与d’的核酸序列反向互补杂交，所述c、e包括核苷酸个数为1个以上的任意核酸序列；

所述促发子核酸序列连接在所述纳米多孔膜的A面和/或纳米孔的内表面中靠近A面的部分；所述纳米多孔膜的B面和/或纳米孔的内表面中靠近B面的部分带正电荷。

所述A面和B面没有顺序或方向的区别，仅用来简单的区分纳米多孔膜的不同的面。

具体的，所述传感器包括下述1)-4)所述中的至少一种：

1)所述c、e包括核苷酸个数为15个的任意核酸序列；

具体的，所述c为5’-AAAAAAAAAAAAAAA-3’；所述e为5’-GGGGGGGGGGGGGGG-3’；

2)所述b、b’的核苷酸个数为18个；

3)所述a、a’、d、d’的核苷酸个数为6个；