[发明专利]一种基于水凝胶的核酸传感平台的制备方法及检测方法

说明书

本发明属于材料制备以及传感检测技术领域，涉及一种基于水凝胶的核酸传感平台的制备方法及检测方法。该方法包括：制备超疏水基底；在超疏水基底上修饰制得超亲水点；将水凝胶锚定在得到超亲水点上，经紫外光照后,即生成聚乙二醇(PEG)水凝胶微球阵列；将前体混合物与得到PEG水凝胶微球阵列混合，即得到水凝胶的核酸传感平台。该方法可以在超疏水基底上牢固锚定水凝胶，制备工艺简单，通用性强，检测速度大约是传统溶液相检测方法的300倍，因此具备良好的应用前景。

技术领域

本发明属于材料制备以及传感检测技术领域，涉及一种基于水凝胶的核酸传感平台的制备方法及检测方法。

背景技术

脱氧核糖核酸 (DNA) 是生物体的重要组成部分，负责存储遗传信息。特定 DNA序列的异常表达与多种人类疾病有关，因此可以作为 DNA 诊断、基因分析领域有价值的生物标志物。近年来，人们对基于DNA的生物传感器研究逐渐深入，目前已经研制了包括DNA荧光生物传感器，电化学生物传感器，SERS生物传感器在内的多种传感器。其中，DNA荧光生物传感器由于具有连续、快速检测的优势，在生物、医学检测中发挥着独特的作用。然而，由于检测过程存在样品前处理费力费时、DNA识别效率低、信号读出不足等诸多缺点，提高DNA检测的灵敏度具有特定的技术挑战。开发一种灵敏、通用的生物传感器来快速监测超低量的DNA 势在必行。

发明内容

本发明公开了一种基于水凝胶的核酸传感平台的制备方法及检测方法，以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种基于水凝胶的核酸传感平台的制备方法，所述方法具体包括如下步骤：

S1）制备超疏水基底；

S2）在超疏水基底上修饰制得超亲水点；

S3）将水凝胶锚定在S2)得到超亲水点上，经紫外光照后,即生成PEG水凝胶微球阵列；

S4）将前体混合物与S3）得到PEG水凝胶微球阵列混合，即得到水凝胶的核酸传感平台（上述S1）-S4）的步骤顺序需严格按照顺序操作，不能前后替换）。

进一步，所述S1）的具体步骤为：

S1.1）将正硅酸乙酯溶解在乙醇中，与浓盐酸溶液混合搅拌3-5小时，并在室温下陈化4天得到酸催化溶胶；

S1.2）再将SiO₂ 分散在乙醇中搅拌1.5-3 小时，再加入酸催化硅溶胶得到SiO₂悬浮液；

S1.3）采用超声清洗基底，吹干，将基底采用S1.2）得到SiO₂悬浮液进行浸涂，然后置于S1.1）得到酸催化溶胶中，浸泡一定的时间，加热固化即得到超疏水基底。

进一步，所述S1.1）中的TEOS、乙醇和浓盐酸溶液比例为：1: 520: 4200；

所述S1.2）中SiO₂ 与乙醇的质量比为1:40；

所述S1.3）中SiO₂悬浮旋涂次数不少10次，浸泡时间为25-35分钟。

进一步，所述S1.3）中的热固化的工艺为：用无水乙醇冲洗后在75-85℃加热固化15-25分钟。

进一步，所述S3）的具体工艺为：

S3.1）配置水凝胶预聚液，将得到水凝胶预聚液滴入超亲水点中；

S3.2）置于波长为365nm的 紫外光照射8-15s，形成PEG水凝胶微球阵列。

进一步，所述S3.1）中的水凝胶预聚液包括：聚乙二醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、去离子水、丙烯酸酯-聚乙二醇-羧基水溶液和 2-羟基-2-甲基-苯丙酮乙醇溶液，五者之间的体积比为：4:2:2:1:1。