[发明专利]一种特异识别微囊藻毒素的双链DNA功能化整体柱

说明书

本发明涉及一种特异识别微囊藻毒素的双链DNA功能化整体柱，以荧光标记的碱基互补链修饰的核酸适配体键合亲和整体柱为载体，以5’‑SH‑适配体与荧光标记DNA组装产物为荧光探针，通过适配体特异捕获微囊藻毒素（MC‑LR），释放荧光标记碱基互补链，实现微囊藻毒素的特异捕集、激光诱导荧光检测。所述整体柱以甲基丙烯酸酯丁基聚倍半硅氧烷、季戊四醇三丙烯酸酯作为功能单体，以2,2‑二羟甲基丙酸为光引发剂，通过简单的光引发聚合法即可快速制备。本发明的方法快速灵敏，无需对MC‑LR进行荧光标记，实现了MC‑LR高灵敏分析。

技术领域

本发明涉及一种特异识别微囊藻毒素的双链DNA功能化整体柱。

背景技术

精准灵敏地识别微囊藻毒素（MC-LR）是开展饮用水安全监测的关键之一。微囊藻毒素是一类七肽单环肝毒素，具有强烈的肝肾毒性和免疫系统毒性，可在水及水产品组织中稳定存在。随着水体富营养化加剧，湖泊、水库和河湾受到蓝藻污染日益严重，特别是在太湖、鄱阳等大型湖泊水域受到藻毒素污染而短时暂停部分城市供水事件发生后，水中微囊藻毒素安全问题再次引发社会不安，亟需建立水中痕量MC-LR毒素的高效精准分析技术。

MC-LR毒素分子结构中没有荧光基团且紫外吸收较弱，难以直接高灵敏地光谱分析检测。主要分析方法有小鼠分析、细胞毒性检测、蛋白磷酸酶抑制、酶联免疫吸附和质谱分析等。其中小鼠分析、细胞毒性检测主要用于MCs毒性筛查；蛋白磷酸酶抑制法基于MCs对蛋白磷酸酶抑制作用进行MCs总量分析；酶联免疫吸附法通过抗原抗体酶联免疫直接定量检测MCs，特异性强，主要用于定性快速筛查，但是免疫抗体保存和使用条件较为严格。现行各类水质和鱼类组织中MCs的检测分析实验室确证技术主要采用液相色谱-质谱联用技术，方法灵敏度高，但是质谱设备大型、价格昂贵、操作维护技术要求高，在我国科技经济欠发达的地方和一线监测实验室，特别是在现场监测中难以普及，难于快速及时、准确地监测评估MC-LR。发展便捷的痕量MCs高灵敏分析手段很有必要。

发明内容

本发明的目的是在于提出一种特异识别微囊藻毒素的双链DNA功能化整体柱及制备方法和应用。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种特异识别微囊藻毒素的双链DNA功能化整体柱，以微囊藻毒素适配体与带有荧光标记的互补寡核酸链杂交生成双链DNA修饰有机-无机杂化整体柱，制备特异识别微囊藻毒素的亲和整体柱，与微囊藻毒素MC-LR发生管内特异识别，释放荧光标记的DNA互补链，实现MC-LR毛细管柱上激光诱导荧光高灵敏分析。

所述的亲和整体柱是由适配体与带有荧光标记的互补寡核酸链杂交生成双链DNA修饰有机-无机杂化整体柱所得；所述的有机-无机杂化整体柱是以低聚倍半硅氧烷为聚合单体和含多烯烃基团的丙烯酸酯为交联剂、以惰性溶剂为致孔剂、经光引发剂在紫外光照射下聚合而成；所述的聚倍半硅氧烷为聚八甲基丙烯酸酯基笼型倍半硅氧烷，n=8-12，所述的交联剂为季戊四醇三丙烯酸酯，所述的致孔剂为甲醇、N-N-二甲基甲酰胺组成的二元混合溶液，所述的光引发剂为2,2-二羟甲基丙酸。

所述的有机-无机杂化整体柱，按聚合单体、交联剂和致孔剂三者质量百分数之和为100 %计，甲基丙烯酸酯异丁基聚倍半硅氧烷占比2.7%~4.5%，季戊四醇三丙烯酸酯占比11.2%~16.0%，甲醇占比64.0%~69.7%，N-N-二甲基甲酰胺占比12.3%~17.2%；所述的光引发剂2,2-二羟甲基丙酸的比例为聚合组成总质量的2.5%。

所述的核酸适配体为5'-SH-C₆-GGCGCCAAACAGGACCACCAT GACAATTACCCATACCACCTCATTATGCCCCATCTCCGC-3'；荧光标记的寡核酸链序列为5'-FAM-CATAAT GAGGTGGTATGGGTAATTGTCAT-3'。

所述的一种特异识别微囊藻毒素的双链DNA功能化整体柱的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：