[发明专利]基于发卡结构变换的双重信号放大AuNPs-DNA步行器及制备方法

说明书

本发明提供的是基于发卡结构变换的双重信号放大AuNPs‑DNA步行器及制备方法，通过发卡结构的变换，引发AuNPs‑DNA步行器的渐进与行走，实现信号的一次放大；并且置换出的DNA链又能够再次将靶标置换出来，参与下一个循环，实现信号的进一步放大。通过该检测策略，能够实现对靶标信号的双重放大。通过该检测策略，能够实现对靶标信号的双重放大，极大地提高了检测的灵敏度；该体系的放大策略都是基于发卡结构的转换，传感器的检测体系比较简单，易于操作。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及基于发卡结构变换的双重信号放大AuNPs-DNA步行器及制备方法。

背景技术

近年来，基于金属纳米颗粒，尤其是基于金纳米颗粒（gold nanoparticles,AuNPs）的方法已经被广泛用于构建DNA功能化的生物传感器。构建DNA功能化的AuNPs生物传感器的方式多种多样。为了提高灵敏度，可以在AuNPs表面构建三维DNA轨道以及AuNPs-DNA步行器（DNA Walker），通过目标或外在条件的驱动，由AuNPs-DNA步行器来实现信号的放大与目标检测。驱动这种三维轨道运动的动力主要有辅助DNAzymes切割底物的金属离子、核酸杂交、ATP和光活化等。这些DNA Walker纳米机器采用了不同的驱动方式，都能够在生物传感中实现信号放大。但是，这些纳米机器对目标的信号只是单次放大，只能有限地提高灵敏度。并且往往需要外加不同的酶或辅助探针才能实现信号放大，检测体系往往也比较复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供基于发卡结构变换的双重信号放大AuNPs-DNA步行器及制备方法，用于胞内mRNA检测及成像。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明基于发卡结构的转换，设计了一种新型的AuNPs-DNA步行器。通过发卡结构的变换，引发AuNPs-DNA步行器的渐进与行走，实现信号的一次放大；并且置换出的DNA链又能够再次将靶标置换出来，参与下一个循环，实现信号的进一步放大。通过该检测策略，能够实现对靶标信号的双重放大。此外该双重放大的检测体系比较简单。

所述基于发卡结构变换的双重信号放大AuNPs-DNA步行器，包括AuNPs-DNA步行器、靶标mRNA序列，Cu²⁺。

所述AuNPs-DNA步行器，包括：AuNPs、步行链DNA链W、轨道链DNA链T、封闭链DNA链B。

所述的靶标mRNA序列、步行链DNA链W、轨道链DNA链T、封闭链DNA链B，其序列分别是：

靶标mRNA序列：5'- AAGTATGCCAAAGACACTCGC -3'；

步行链DNA链W：

5'-HS-(T)₂₀GGTAAGCCTGGGCCTCTTTCTTTTTAAGAAAGAACGTCAAGG -3'，

轨道链DNA链T：

5'-Cy5AAGTATGCCAAAGACACTCGCTTTTTCTTTCTAATACGGCTTACCTATCGGCATACTTTTTT-HS -3'，

封闭链DNA链B：

5'-AAAGCGAGTGTCTTTGGCATAAAAAGTCAAGGAAGTATGCCAAAGATTTCCTTGACGTTCTTTCT-3'。

上述基于发卡结构变换的双重信号放大AuNPs-DNA步行器的制备方法，包括以下步骤：

（1）金纳米粒子（AuNPs）的制备；

（2）DNA功能化的金纳米粒子（AuNPs-DNA步行器）的制备；

（3）靶标与AuNPs-DNA步行器反应；