[0068] 下面根据附图对本发明进行详细描述,其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
[0069] 在一个优选实施例中,一种生物适配体传感器的制备方法,包括以下步骤:
[0070] (1)制备实验体系所用缓冲溶液以及DNA缓冲溶液;
[0071] (2)合成ZnS纳米簇,制备适配体1修饰ZnS纳米簇;合成Fe3O4纳米粒子,制备探针DNA修饰Fe3O4纳米粒子;
[0072] (3)制备适配体2修饰电极;
[0073] (4)加入血小板衍生生长因子-BB,构建生物传感器并检测。
[0074] 步骤(1)包括以下步骤:将购买的分别为2.5OD的适配体1、适配体2,探针DNA,8-17DNA酶序列分别溶解在20mM pH=7.4PBS缓冲溶液中,分别得到多个浓度为100μM的DNA缓冲溶液,在4℃下保存备用。DNA序列分别为:
[0075]
[0076] 步骤(2)包括以下步骤:水热法合成ZnS纳米簇。将0.1756g的二水合醋酸锌和1.5224g的硫脲溶解在20mL的超纯水中形成澄清溶液,室温下搅拌30分钟。接着,装入反应釜中,140℃加热90分钟。冷却至室温后,离心得到白色沉淀物质,20mL超纯水洗两遍20mL乙醇洗两遍后60℃烘干6小时得到ZnS纳米簇。合成Fe3O4纳米粒子。1.35g的六水合三氯化铁溶解于40mL乙二醇中形成澄清溶液,再加入3.6g醋酸钠和1.0g聚乙二醇,混合物搅拌30分钟后倒入反应釜中,200℃加热8小时,冷却至室温,用乙醇和水清洗多次,60℃烘干6小时后得到Fe3O4纳米粒子。
[0077] 将1mg的ZnS纳米簇溶解于1mL的PBS缓冲溶液中。25μL 1mg/mL的链霉亲和素6mg of1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和5mg的N-羟基硫代琥珀酰亚胺溶解于1mL PBS缓冲溶液中,震荡15分钟后,加入20μL 1mg/mL的ZnS纳米簇,室温震荡3小时得到链霉亲和素修饰的ZnS纳米簇溶液。适配体1加入上述溶液中,实现适配体1终浓度5μM,室温下搅拌30分钟合成适配体1修饰ZnS纳米簇。同样步骤制备探针DNA修饰Fe3O4纳米粒子。
[0078] 步骤(3)包括以下步骤:在100μL的100μM适配体2溶液中加入0.1μL的100mM硫醇类还原剂TCEP中,室温下反应1小时,防止DNA自身形成二硫键,然后用PBS缓冲溶液将以上得到的适配体2稀释到0.5μM,将5μL 0.5μM的适配体2滴加到干净的金电极表面,在黑暗环境下室温反应2小时,用超纯水清洗,再将适配体2修饰的金电极保存在含有1.0mM6-巯基乙醇的20mM PBS(pH=7.4)以封闭剩余的空穴。
[0079] 所述抛光处理具体为:金电极先依次用0.3和0.5mm的铝粉进行抛光处理,再依次放入体积比HNO3:H2O=1:1溶液、乙醇溶液、超纯水中,进行超声波清洗,超声清洗的时间分别为3~5min。
[0080] 步骤(4)为:将电极浸入到1.0×10-12M血小板衍生生长因子-BB溶液中,由于适配体-目标物-适配体的作用,血小板衍生生长因子-BB识别步骤(3)的适配体2连接到电极上,接着,步骤(2)得到的适配体1修饰ZnS纳米簇识别血小板衍生生长因子-BB进一步连接到电极上,得到适配体1/血小板衍生生长因子-BB/适配体2修饰电极。接着,将电极浸没在200μL含有14μL 1.0mM AgNO3的PBS缓冲溶液中,室温下反应10分钟。接着,在上述溶液中加入150nM底物DNA,75nM 8-17DNAzyme在37℃反应60分钟。接着,底物DNA被剪切,通过磁性分离,可得到剪切后的部分底物DNA连接转换酶。最后,20μL 1.0M的蔗糖溶液加入到分离得到的上述溶液中,在室温下反应20分钟,从此溶液中取2μL滴加到血糖仪试纸上进行检测。
[0081] 在另一个优选实施例中,为了更高效灵敏便捷地检测目标物质血小板衍生生长因子的浓度和含量,在本实验中我们拟以DNA可组装、可折叠性质为基础,使用血糖仪作为检测仪器快速便捷的检测目标物质,利用阳离子交换释放出Zn2+进行DNA酶剪切循环从而进行信号放大提高实验的灵敏度,构建信号放大的适配体生物传感器,构建灵敏、快速的检测血小板衍生生长因子-BB方法。提供的一种生物适配体传感器的制备方法,包括以下步骤:
[0082] (1)制备实验体系所用缓冲溶液以及DNA缓冲溶液;
[0083] (2)合成ZnS纳米簇,制备适配体1修饰ZnS纳米簇;合成Fe3O4纳米粒子,制备探针DNA修饰Fe3O4纳米粒子;
[0084] (3)制备适配体2修饰电极;
[0085] (4)加入血小板衍生生长因子-BB,构建生物传感器并检测。
[0086] 步骤(1)包括以下步骤:将购买的分别为2.5OD的适配体1、适配体2,探针DNA,8-17DNA酶序列分别溶解在20mM pH=7.4PBS缓冲溶液中,分别得到多个浓度为100μM的DNA缓冲溶液,在4℃下保存备用。DNA序列分别为:
[0087]
[0088] 步骤(2)包括以下步骤:水热法合成ZnS纳米簇。将0.1756g的二水合醋酸锌和1.5224g的硫脲溶解在20mL的超纯水中形成澄清溶液,室温下搅拌30分钟。接着,装入反应釜中,140℃加热90分钟。冷却至室温后,离心得到白色沉淀物质,20mL超纯水洗两遍20mL乙醇洗两遍后60℃烘干6小时得到ZnS纳米簇。合成Fe3O4纳米粒子。1.35g的六水合三氯化铁溶解于40mL乙二醇中形成澄清溶液,再加入3.6g醋酸钠和1.0g聚乙二醇,混合物搅拌30分钟后倒入反应釜中,200℃加热8小时,冷却至室温,用乙醇和水清洗多次,60℃烘干6小时后得到Fe3O4纳米粒子。
[0089] 将1mg的ZnS纳米簇溶解于1mL的PBS缓冲溶液中。25μL 1mg/mL的链霉亲和素6mg of1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和5mg的N-羟基硫代琥珀酰亚胺溶解于1mL PBS缓冲溶液中,震荡15分钟后,加入20μL 1mg/mL的ZnS纳米簇,室温震荡3小时得到链霉亲和素修饰的ZnS纳米簇溶液。适配体1加入上述溶液中,实现适配体1终浓度5μM,室温下搅拌30分钟合成适配体1修饰ZnS纳米簇。同样步骤制备探针DNA修饰Fe3O4纳米粒子。
[0090] 步骤(3)包括以下步骤:在100μL的100μM适配体2溶液中加入0.1μL的100mM硫醇类还原剂TCEP中,室温下反应1小时,防止DNA自身形成二硫键,然后用PBS缓冲溶液将以上得到的适配体2稀释到0.5μM,将5μL 0.5μM的适配体2滴加到干净的金电极表面,在黑暗环境下室温反应2小时,用超纯水清洗,再将适配体2修饰的金电极保存在含有1.0mM6-巯基乙醇的20mM PBS(pH=7.4)以封闭剩余的空穴。
[0091] 所述抛光处理具体为:金电极先依次用0.3和0.5mm的铝粉进行抛光处理,再依次放入体积比HNO3:H2O=1:1溶液、乙醇溶液、超纯水中,进行超声波清洗,超声清洗的时间分别为3~5min。
[0092] 步骤(4)为:将电极浸入到1.0×10-12M血小板衍生生长因子-BB溶液中,由于适配体-目标物-适配体的作用,血小板衍生生长因子-BB识别步骤(3)的适配体2连接到电极上,接着,步骤(2)得到的适配体1修饰ZnS纳米簇识别血小板衍生生长因子-BB进一步连接到电极上,得到适配体1/血小板衍生生长因子-BB/适配体2修饰电极。接着,将电极浸没在200μL含有14μL1.0mMAgNO3的PBS缓冲溶液中,室温下反应10分钟。接着,在上述溶液中加入150nM底物DNA,75nM 8-17DNAzyme在37℃反应60分钟。接着,底物DNA被剪切,通过磁性分离,可得到剪切后的部分底物DNA连接转换酶。最后,20μL 1.0M的蔗糖溶液加入到分离得到的上述溶液中,在室温下反应20分钟,从此溶液中取2μL滴加到血糖仪试纸上进行检测。
[0093] 优选实施例1
[0094] 一种基于DNA酶三重放大利用血糖仪便携检测血小板衍生生长因子-BB的方法,包括以下步骤:
[0095] 步骤(1)包括以下步骤:将购买的分别为2.5OD的适配体1、适配体2,探针DNA,8-17DNA酶序列分别溶解在20mM pH=5~10PBS缓冲溶液中,分别得到多个浓度为100μM的DNA缓冲溶液,在4℃下保存备用。DNA序列分别为:
[0096]
[0097] 步骤(2)包括以下步骤:水热法合成ZnS纳米簇。将0.1756g的二水合醋酸锌和1.5224g的硫脲溶解在20mL的超纯水中形成澄清溶液,室温下搅拌30分钟。接着,装入反应釜中,140℃加热90分钟。冷却至室温后,离心得到白色沉淀物质,20mL超纯水洗两遍20mL乙醇洗两遍后60℃烘干6小时得到ZnS纳米簇。合成Fe3O4纳米粒子。1.35g的六水合三氯化铁溶解于40mL乙二醇中形成澄清溶液,再加入3.6g醋酸钠和1.0g聚乙二醇,混合物搅拌30分钟后倒入反应釜中,200℃加热8小时,冷却至室温,用乙醇和水清洗多次,60℃烘干6小时后得到Fe3O4纳米粒子。
[0098] 将1mg的ZnS纳米簇溶解于1mL的pH=5~10PBS缓冲溶液中。25μL 1mg/mL的链霉亲和素6mg of 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和5mg的N-羟基硫代琥珀酰亚胺溶解于1mL pH=5~10PBS缓冲溶液中,震荡15分钟后,加入20μL 1mg/mL的ZnS纳米簇,室温震荡3小时得到链霉亲和素修饰的ZnS纳米簇溶液。适配体1加入上述溶液中,实现适配体1终浓度5μM,室温下搅拌30分钟合成适配体1修饰ZnS纳米簇。同样步骤制备探针DNA修饰Fe3O4纳米粒子。
[0099] 步骤(3)包括以下步骤:在100μL的100μM适配体2溶液中加入0.1μL的100mM硫醇类还原剂TCEP中,室温下反应1小时,防止DNA自身形成二硫键,然后用PBS缓冲溶液将以上得到的适配体2稀释到0.5μM,将5μL 0.5μM的适配体2滴加到干净的金电极表面,在黑暗环境下室温反应2小时,用超纯水清洗,再将适配体2修饰的金电极保存在含有1.0mM 6-巯基乙醇的20mM PBS(pH=5~10)以封闭剩余的空穴。
[0100] 所述抛光处理具体为:金电极先依次用0.3和0.5mm的铝粉进行抛光处理,再依次放入体积比HNO3:H2O=1:1溶液、乙醇溶液、超纯水中,进行超声波清洗,超声清洗的时间分别为3~5min。
[0101] 步骤(4)为:将电极浸入到1.0×10-12M血小板衍生生长因子-BB溶液中,由于适配体-目标物-适配体的作用,血小板衍生生长因子-BB识别步骤(3)的适配体2连接到电极上,接着,步骤(2)得到的适配体1修饰ZnS纳米簇识别血小板衍生生长因子-BB进一步连接到电极上,得到适配体1/血小板衍生生长因子-BB/适配体2修饰电极。接着,将电极浸没在200μL含有14μL1.0mMAgNO3的pH=5~10PBS缓冲溶液中,室温下反应10分钟。接着,在上述溶液中加入150nM底物DNA,75nM 8-17DNAzyme在37℃反应60分钟。接着,底物DNA被剪切,通过磁性分离,可得到剪切后的部分底物DNA连接转换酶。最后,20μL 1.0M的蔗糖溶液加入到分离得到的上述溶液中,在室温下反应20分钟,从此溶液中取2μL滴加到血糖仪试纸上进行检测。
[0102] 优选实施例2
[0103] 步骤(1)包括以下步骤:将购买的分别为2.5OD的适配体1、适配体2,探针DNA,8-17DNA酶序列分别溶解在20mM pH=7.4PBS缓冲溶液中,分别得到多个浓度为100μM的DNA缓冲溶液,在4℃下保存备用。DNA序列分别为:
[0104]
[0105]
[0106] 步骤(2)包括以下步骤:水热法合成ZnS纳米簇。将0.1756g的二水合醋酸锌和1.5224g的硫脲溶解在20mL的超纯水中形成澄清溶液,室温下搅拌30分钟。接着,装入反应釜中,140℃加热90分钟。冷却至室温后,离心得到白色沉淀物质,20mL超纯水洗两遍20mL乙醇洗两遍后60℃烘干6小时得到ZnS纳米簇。合成Fe3O4纳米粒子。1.35g的六水合三氯化铁溶解于40mL乙二醇中形成澄清溶液,再加入3.6g醋酸钠和1.0g聚乙二醇,混合物搅拌30分钟后倒入反应釜中,200℃加热8小时,冷却至室温,用乙醇和水清洗多次,60℃烘干6小时后得到Fe3O4纳米粒子。
[0107] 将1mg的ZnS纳米簇溶解于1mL的PBS缓冲溶液中。25μL 1mg/mL的链霉亲和素6mg of 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和5mg的N-羟基硫代琥珀酰亚胺溶解于1mL PBS缓冲溶液中,震荡15分钟后,加入20μL 1mg/mL的ZnS纳米簇,室温震荡3小时得到链霉亲和素修饰的ZnS纳米簇溶液。适配体1加入上述溶液中,实现适配体1终浓度5μM,室温下搅拌30分钟合成适配体1修饰ZnS纳米簇。同样步骤制备探针DNA修饰Fe3O4纳米粒子。
[0108] 步骤(3)包括以下步骤:在100μL的100μM适配体2溶液中加入0.1μL的100mM硫醇类还原剂TCEP中,室温下反应1小时,防止DNA自身形成二硫键,然后用PBS缓冲溶液将以上得到的适配体2稀释到0.5μM,将5μL 0.5μM的适配体2滴加到干净的金电极表面,在黑暗环境下室温反应2小时,用超纯水清洗,再将适配体2修饰的金电极保存在含有1.0mM6-巯基乙醇的20mM PBS(pH=7.4)以封闭剩余的空穴。
[0109] 所述抛光处理具体为:金电极先依次用0.3和0.5mm的铝粉进行抛光处理,再依次放入体积比HNO3:H2O=1:1溶液、乙醇溶液、超纯水中,进行超声波清洗,超声清洗的时间分别为3~5min。
[0110] 步骤(4)为:将几支电极分别浸入到几个不同浓度的血小板衍生生长因子-BB溶液中,浓度依次为1.0×10-15M,3.16×10-15M,1.0×10-14M,3.16×10-14M,1.0×10-13M,3.16×10-13M,1.0×10-12M,3.16×10-12M。由于适配体-目标物-适配体的作用,血小板衍生生长因子-BB识别步骤(3)的适配体2连接到电极上,接着,步骤(2)得到的适配体1修饰ZnS纳米簇识别血小板衍生生长因子-BB进一步连接到电极上,得到适配体1/血小板衍生生长因子-BB/适配体2修饰电极。接着,将电极浸没在200μL含有14μL1.0mMAgNO3的PBS缓冲溶液中,室温下反应10分钟。接着,在上述溶液中加入150nM底物DNA,75nM8-17DNAzyme在37℃反应60分钟。接着,底物DNA被剪切,通过磁性分离,可得到剪切后的部分底物DNA连接转换酶。最后,20μL 1.0M的蔗糖溶液加入到分离得到的上述溶液中,在室温下反应20分钟,从此溶液中取2μL滴加到血糖仪试纸上进行检测。
[0111] 上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。