[发明专利]比色生物传感器及其制备方法和检测新型冠状病毒的方法

说明书

本发明涉及分析检测领域，公开了一种比色生物传感器及其制备方法和检测新型冠状病毒的方法。该比色生物传感器包括表面修饰有链霉亲和素的磁珠、修饰有生物素的单链DNA和氨基化的二氧化锰纳米棒，单链DNA通过生物素与磁珠上的链霉亲和素连接，单链DNA远离磁珠的一端与氨基化的二氧化锰纳米棒连接。本发明还提供该比色生物传感器在检测新型冠状病毒中的应用，检测新型冠状病毒的方法包括以下步骤：将待检测的病毒RNA进行扩增得到待测DNA，将待测DNA与CRISPR‑Cas12a体系溶液、比色生物传感器混合得到初始溶液，将初始溶液进行反应III后经磁选得到待测传感器，将待测传感器与显色剂混合进行显色反应后检测吸光度。该生物传感器的检测灵敏度高，且有效缩短目标DNA的检测时间，实用性高。

技术领域

本发明涉及分析检测领域，具体地，涉及一种比色生物传感器及其制备方法和检测新型冠状病毒的方法。

背景技术

新型冠状病毒(severe acute respiratory syn-drome coronavirus 2，简称SARS-CoV-2)是一种单链正股RNA病毒，属于冠状病毒科β病毒属(Beta coronavirus)。SARS-CoV-2可以发生人际传播，且传播能力强，其主要传播方式主要为接触传播和飞沫传播，人体感染新型冠状病毒后，轻症患者会出现以发热、干咳为主的症状，重症患者多在发病一周后出现呼吸困难和低氧血症，甚至发展为急性呼吸窘迫综合征及多器官功能衰竭等。由于SARS-CoV-2的强传染性和致死性，使用快速、准确、便利的方法对其进行检测是发现传染源、阻断疾病传播链进而防控疫情的关键。

目前新型冠状病毒检测的参考方法是特异性、定量的实时聚合酶链反应(RT-qPCR)检测来自鼻或咽拭子、痰或支气管肺泡灌洗标本的样本。然而，RT-qPCR成本高、耗时长，漫长的检测过程增加了新冠病毒进一步传播的风险，并阻碍了对所有潜在接触者的广泛检测。

比色检测由于操作简单、成本低、分析时间短肉眼直观，不依赖昂贵的实验设备或者复杂的程序，一直是现场检测方法的研究热点，已有多种比色策略被提出以用于病毒分子的诊断。然而，这些策略的实际应用一直受到检测灵敏度低的限制，难以实现对实际样本进行分析监控。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的比色检测灵敏度低的问题，提供一种比色生物传感器及其制备方法和检测新型冠状病毒的方法，该比色生物传感器的检测灵敏度高，且能够有效缩短目标DNA的检测时间，实用性高。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种比色生物传感器，包括表面修饰有链霉亲和素的磁珠、修饰有生物素的单链DNA和氨基化的二氧化锰纳米棒，所述单链DNA通过所述生物素与所述磁珠上的链霉亲和素连接，所述单链DNA远离所述磁珠的一端与所述氨基化的二氧化锰纳米棒连接。

优选地，所述单链DNA的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

优选地，相对于1mg的所述表面修饰有链霉亲和素的磁珠，所述修饰有生物素的单链DNA的用量为1×10^-4-3×10^-4μmol，所述氨基化的二氧化锰纳米棒的用量为1-3μmol。

本发明第二方面提供一种比色生物传感器的制备方法，包括以下步骤：

(1-1)在反应溶剂I中，将修饰有生物素和羧基的单链DNA与表面修饰有链霉亲和素的磁珠混合进行反应I，使得所述单链DNA通过所述生物素与所述磁珠上的链霉亲和素连接，然后经磁分离I得到磁珠-DNA；

(1-2)在反应溶剂II中，将所述磁珠-DNA与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺混合进行孵育，然后经磁分离II得到羧基活化的磁珠-DNA；