[发明专利]一种检测端粒酶活性的方法

说明书

端粒酶可以通过触发扩增反应保持端粒的长度，从而导致细胞永生和致癌作用。研究表明，端粒酶在几乎所有癌细胞中均过表达，使其成为重要的生物标志物之一。因此，开发灵敏检测端粒酶的技术对于肿瘤的早期诊断和治疗具有重要意义。本发明设计开发了一种基于阻断材料S1和S2的检测端粒酶活性的荧光探针。采用能够触发端粒酶重复扩增反应的端粒酶引物S1及能够与扩增产物发生多重杂交反应的S2作为多孔纳米载体的阻断材料模拟构建智能锁，实现了癌细胞中端粒酶活性的高特异、超灵敏检测，克服了传统方法检测灵敏度低、样品需求量大、步骤繁琐、费用昂贵等缺点，为活体、细胞检测及原位成像提供了新的策略和方法。

技术领域

本发明涉及癌细胞中生物标志物的检测，具体涉及一种检测癌细胞中端粒酶活性的纳米荧光探针及其制备方法和应用，属于光电化学生物传感分析及生物医学临床诊断领域。

背景技术

研究表明，端粒、端粒酶与细胞衰老、细胞分裂、细胞永生化及细胞恶变等密切相关，是衰老和肿瘤的重要因素。端粒是存在于大多数真核生物细胞染色体末端的一段核苷酸重复序列，对于人类而言，端粒序列(TTAGGG)n的重复约为2500次。端粒自身的长度会随着细胞分裂代数的增加不断变短，极短的长度使得细胞停止分裂并进入凋亡和衰老期。因此，端粒的作用相当于给染色体的末端加了一个帽子，以自身长度的不断减少，来“牺牲性”保护染色体内部重要遗传信息在复制时免于丢失。端粒酶是人体内一种特殊的具有逆转录活性的核糖核蛋白聚合酶，它能利用自身的RNA组分作为模板，催化合成端粒重复序列，维持端粒的长度，增加细胞的分裂次数，从而使细胞具有无限增殖的能力。癌细胞之所以能够无限分裂、生生不息，是因为其染色体的端粒受到端粒酶的保护，其长度通过端粒酶触发的扩增反应得到不断延续。

除了在少数细胞如生殖细胞睾丸、卵巢、胎盘及胎儿细胞中端粒酶为阳性以外，正常人体细胞中检测不到端粒酶活性的表达，因其活性在正常细胞中受到抑制。但是在肿瘤细胞及大多数肿瘤组织中，端粒酶活性均异常高表达，使得癌细胞拥有无限增殖的能力。端粒酶阳性的肿瘤包括卵巢癌、淋巴瘤、急性白血病、乳腺癌、结肠癌、肺癌等等。研究认为，可以通过抑制端粒酶的活性达到选择性杀死癌细胞的目的，以端粒酶为靶点的抗癌疗法具有潜在的应用价值。同时，端粒酶活性的灵敏检测也为癌症的早期诊断提供依据。因此，作为早期癌症诊断和治疗的特异性肿瘤生物标志物，端粒酶得到了广泛的关注和研究。

因此，开发灵敏检测端粒酶活性的技术对于肿瘤的早期诊断和治疗具有重要意义。传统的检测方法如放射性标记法、端粒重复扩增方案(TRAP)等技术，存在样本需求量大、检测灵敏度低、处理繁琐、耗时、费用昂贵、残留污染风险高以及产生假阳性/阴性信号等缺点，同时，最大的问题在于这些技术无法完全地定量检测细胞中的端粒酶活性，给临床实际应用带来一定的困难。为了克服端粒酶传统检测技术的缺点和不足，迫切需要开发出简单、灵敏、特异及准确度高的荧光检测技术来满足生物医疗领域对癌症的早期诊断及治疗的实际需求。与其他方法相比，基于荧光探针的检测技术因其具有操作简便、灵敏度高、样品需求量低、适合于高通量检测等优点得到广泛研究和应用。