[发明专利]DNA-二维材料阵列传感器、微生物检测试剂盒、微生物检测方法和抗菌药分类方法

说明书

本发明属于生物医药的领域，尤其涉及DNA‑二维材料阵列传感器、微生物检测试剂盒、微生物检测方法和抗菌药分类方法。本发明提供了DNA‑二维材料阵列传感器，包括：二维纳米材料、DNA和荧光基团；DNA的一端与荧光基团连接；DNA与二维纳米材料结合；其中，DNA的碱基排列不能与微生物发生特异性结合，微生物与二维纳米材料发生非特异性竞争反应，微生物与所述二维纳米材料结合，使得DNA从二维纳米材料上脱离，从而恢复荧光。本发明针对现有临床细菌检测中存在分类过程繁琐、耗时较长、专业性强、成本高、易受干扰的技术问题，提供一种检测方便、省时、特异性和灵敏性高的产品和方法。

技术领域

本发明属于生物医药的技术领域，尤其涉及DNA-二维材料阵列传感器、微生物检测试剂盒、微生物检测方法和抗菌药分类方法。

背景技术

病原微生物种类繁多，其表面形态多样、生化特性复杂，其引起的感染是威胁人类健康和造成社会恐慌的重要因素之一。随着抗生素在医疗卫生领域中得到广泛应用，病原微生物引起的疾病得到了有效控制，但是抗生素的滥用导致的微生物耐药，又向人们提出新的挑战。目前我国整体细菌耐药性严重，耐药水平较高，既有的多重耐药尚未解决，新的多重耐药菌仍在不断出现。由此可见，如何实现具有生物多样性特征的病原菌的分类研究，仍然是一项具有挑战性的课题。该课题的开展有助于临床合理选择治疗方案，并且对临床抗菌药物的开发和有效控制传染性疾病的扩散，对维护公众健康安全具有至关重要的研究意义。

病原菌分类鉴定所采用的技术和方法，目前有以下四个不同的层次：细胞形态和行为水平；细胞组分水平；蛋白质水平和基因组水平。依据微生物检测学：经典的分类鉴定法主要是以细胞形态和行为为主的形态学分类法，现代的分类鉴定方法主要是以细胞组分水平、蛋白质水平和基因组水平为主的化学分类和遗传学分类法。

其中，形态学分类法是根据病原菌的形状、尺寸和分裂后细胞排列方式不同，来鉴定病原菌的种类，但无法为微生物提供准确的分型，无法得到病原菌的耐药信息，从而大大限制了该方法在临床上的应用。化学分类鉴定方法主要以免疫诊断技术为主，主要是利用抗原-抗体的识别和结合，常用方法包括酶联免疫吸附法(ELISA)、化学发光免疫分析法(CLIA)等，但是免疫诊断技术若无相应抗体则无法鉴定，而且其特异性易受到抗体干扰，影响检测特异性。遗传学分类法主要以分子生物学方法为主，主要包括DGGE/TGGE/TTGE、T-RFLP、SSCP、FISH、印记杂交、定量PCR、基因芯片、以及基因测序等，遗传学分类法是从本质上阐明病原菌间(包括耐药型)的亲源关系，但所需试剂和仪器昂贵，鉴定时间较长，专业性强，不适于基层和临床大量不同种类病原菌乃至耐药分型的快速鉴定。因此，研究和推广病原菌分类鉴定的方法刻不容缓，使其在敏感性、特异性和实用性上更适合于基层和临床大量不同种类病原菌的快速准确鉴定的需要。

这些常规的细菌检测方法在灵敏度、特异性、检测速度、耗费、以及细菌定量检测分析方面都有一定的局限性，特别是针对同一样品中可能存在的多种致病菌往往需要分别进行样品处理和检测，这增加了工作量及检测时间。综上所述，现有临床细菌检测中存在的过程繁琐、耗时较长、专业性强、成本高、易受干扰以及特异性差等技术问题。因此迫切需要建立更加灵敏、快速且能同时进行细菌分型检测及定量分析的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有临床细菌检测中存在分类过程繁琐、耗时较长、专业性强、成本高、易受干扰的技术问题，提供一种检测方便、省时、特异性和灵敏性高的DNA-二维材料阵列传感器。

本发明第一方面提供了DNA-二维材料阵列传感器，包括：

二维纳米材料、DNA和荧光基团；

所述荧光基团标记在所述DNA的5’和/或3’端；

所述DNA的与所述二维纳米材料结合，使所述DNA上标记的所述荧光基团发生淬灭现象；