[发明专利]一种基于脱氧核酶修饰的磁珠颗粒用于锌离子检测的荧光方法

说明书

本发明公开了一种基于脱氧核酶修饰的磁珠颗粒用于锌离子检测的荧光方法，该方法是将生物素和荧光基团标记的底物链(Zn‑Sub)装配在磁珠(MBs)上作为检测探针。在分析过程中，Zn²⁺特异性DNA酶链(Zn‑Enz)与Zn‑Sub链杂交。在目标Zn²⁺存在下，Zn‑Sub链被剪切，导致含有荧光基团的较短DNA片段的释放和Zn‑Enz链的解离。解离的Zn‑Enz链将与其他未被剪切的Zn‑Sub链杂交，并同样地进行剪切，从而建立一个目标Zn²⁺循环放大机制，累积信号得以放大。相对于现有技术，本发明方法降低了背景信号干扰，检测限制降低至32fM，线性范围为100fM至10nM(r²0.992)。该方法可用于测定自来水或婴幼儿奶粉样品中的Zn²⁺，具有流程少、操作简单、检测效率高等优点。

技术领域

本发明涉及一种基于脱氧核酶修饰的磁珠颗粒用于锌离子检测的荧光方法，属于生物分析技术领域。

背景技术

Zn²⁺在人体正常生长、免疫系统、基因表达等多种生理过程中发挥着关键性作用，因此对Zn²⁺的检测十分重要。此外，游离的Zn²⁺也是中枢神经系统的神经调节剂和神经递质，多种神经系统疾病如阿尔茨海默氏症和中风，都与Zn²⁺代谢紊乱有关。锌摄入的推荐量为男性每天11毫克，女性每天8毫克。婴儿和儿童推荐低锌摄入量，分别是2-3毫克/天和5-9毫克/天。过量摄入锌会刺激胃肠道使人恶心。摄取过量锌后的直接症状包括腹痛、恶心和呕吐。其他影响包括嗜睡，贫血和眩晕等。此外，口服28克硫酸锌甚至会导致死亡。因此，对Zn²⁺的检测和对其在日常饮食中浓度的准确计算，特别是对自来水和婴儿奶粉中锌含量的分析，是非常重要且必要的。

为了监测Zn²⁺，多种有效的检测方法，如原子吸收光谱(AAS)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)已经被开发出来。然而，这些方法通常需要昂贵的仪器、繁琐的样品制备和复杂但必不可少的操作步骤，以便从基质中分离出该分析物，这些缺点限制了现有方法的广泛应用。近几十年来，许多基于新材料的新技术，如电化学传感器、基于材料的探针(如金纳米颗粒)、量子点和特定的荧光传感器，已经被开发出来用于Zn²⁺的检测。然而，这些方法有不少缺点，包括操作或合成步骤复杂且耗时等。其中，选择性电极虽相比AAS或ICP-MS具有仪器简单和检测限低的优势，然而，对于每一种金属离子都需要一个特定的电极，其制备步骤繁琐，因此其效率相对较低。

发明内容

发明目的：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于脱氧核酶修饰的磁珠颗粒用于锌离子检测的荧光方法。

技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于脱氧核酶修饰的磁珠颗粒用于锌离子检测的荧光方法，包括以下步骤：

(1)取链霉亲和素包被磁珠(MBs)，离心，磁力架放置，将沉淀物用偶联缓冲液洗涤后，分散在偶联缓冲液中，加入生物素和荧光素双标记的Zn-Sub链，涡旋，离心，磁力架放置，分离出沉淀物，得Zn-Sub-MB缀合物；

(2)用剪切缓冲液将Zn-Sub-MB缀合物洗涤后，分散在剪切缓冲液中，配制成Zn-Sub-MB缀合物溶液；

(3)将Zn-Enz链和不同浓度的ZnCl₂溶液加入到上述Zn-Sub-MB缀合物溶液中，孵化，离心，磁力架放置，取上清液，在荧光素的最大激发波长检测荧光强度，绘制锌离子与荧光强度相关的标准曲线；

(4)检测时，将Zn-Enz链和含有锌离子的待测物加入到上述Zn-Sub-MB缀合物溶液中，孵化，离心，取上清液，检测其中荧光素的荧光强度，从上述标准曲线上计算待测物中锌离子浓度。