[0030] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0031] 需要说明的是,下述实施方案中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
[0032] <实施例1>
[0033] 羧基化氧化石墨烯修饰电极检测miRNA-21的方法,包括:
[0034] 步骤一、电极修饰:a、将浓度为2μM的miRNA-21适配体溶液滴加到金电极表面,置于4℃环境中12h后,用PH为7.4的PBS溶液冲洗25s,用超纯水冲洗干净,用氮气吹干;
[0035] b、将浓度为1mM的巯基乙醇溶液滴加到步骤a中的金电极表面,直至金电极表面布满巯基乙醇溶液,置于4℃环境中1h后,用PH为7.4的PBS溶液冲洗25s,用超纯水冲洗干净,用氮气吹干;
[0036] c、将反应液滴加到步骤b中的金电极表面,置于55℃环境中125min后,用PH为7.4的PBS溶液冲洗25s,用超纯水冲洗干净,用氮气吹干,其中,反应液为10mM Tris-HCl,反应液中还含有0.1M的NaCl、1.0mM的MgCl2,0.05U的双链特异性核酸酶;
[0037] d、将步骤c中的金电极表面浸泡于羧基化氧化石墨烯复合物饱和溶液中,于80℃下静置6h,再用PH为7.4的PBS溶液冲洗25s,用超纯水冲洗干净,再用氮气吹干;
[0038] 其中,羧基化氧化石墨烯复合物饱和溶液的制备方法为:将二茂铁和二苯丙氨酸溶于乙醇,使二茂铁和二苯丙氨酸的浓度分别为2mM和1mM,再加入羧基化氧化石墨烯,于超声频率为100KHz超声处理50min,加入颗粒粒径小于25μm的二氧化硅,继续于超声频率为100KHz超声处理30min,过滤取滤液,将滤液置于25℃条件下挥发去除溶剂,得到羧基化氧化石墨烯复合物,将羧基化氧化石墨烯复合物置于超纯水中,于超声频率为100KHz超声处理10min,得到羧基化氧化石墨烯复合物饱和溶液;
[0039] e、将浓度为1mM的亚甲基蓝滴加到步骤d中的金电极表面,置于4℃环境中100min后,用PH为7.4的PBS溶液冲洗25s,再用超纯水冲洗干净,然后用氮气吹干,得到修饰电极;
[0040] 步骤二、重复步骤一制备多个修饰电极,其中,制备多个修饰电极的反应液中还含有miRNA-21溶液,且miRNA-21溶液的miRNA-21的浓度不同;
[0041] 步骤三、以银氯化银电极和铂电极分别为参比电极和对电极,以步骤二制备的修饰电极为工作电极,搭建多个三电极体系,采用交流阻抗法扫描得到多个交流阻抗曲线图,根据交流阻抗曲线图拟合得到每个浓度的miRNA-21溶液对应的阻抗值;
[0042] 步骤四、以浓度不为0的miRNA-21溶液的阻抗值减去浓度为0的miRNA-21溶液的阻抗值的差值为纵坐标,以miRNA-21溶液的浓度为横坐标,计算得到miRNA-21溶液阻抗值的差值与浓度的线性关系;
[0043] 步骤五、按照步骤一制备一个修饰电极,其中,制备该修饰电极中的反应液中加入有10μL含有未知浓度的miRNA-21的待测样液;
[0044] 步骤六、以银氯化银电极和铂电极分别为参比电极和对电极,以步骤五中的修饰电极为工作电极,搭建三电极体系,采用交流阻抗法扫描得到一个交流阻抗曲线图,根据交流阻抗曲线图拟合得到待测样液对应的阻抗值,以该阻抗值减去浓度为0的miRNA-21溶液的阻抗值,得到差值,将该差值代入步骤五中的线性关系,计算得到待测样液中miRNA-21的浓度。
[0045] miRNA-21的核苷酸序列为:5'-UAGCUUAUCAGACUGAUGUUGA-3';miRNA-21适配体的核苷酸序列为5'-TCAACATCAGTCTGATAAGCTATTT-(CH2)6-SH-3'。
[0046] 步骤二中的miRNA-21溶液的浓度分别为0mol/L、2×10-12mol/L、5×10-12mol/L、1×10-11mol/L、2×10-11mol/L,向反应液中加入的miRNA-21溶液的体积为10μL,反应液的总体积为20μL。
[0047] 步骤三和步骤六中扫描参数设置为:振幅为0.005V,频率为0.1~1000Hz的条件下,在反应介质液为含有[Fe(CN)6]3-和Fe(CN)64-的溶液中进行检测,其中,[Fe(CN)6]3-和Fe(CN)64-的总浓度为5mmol。
[0048] 羧基化氧化石墨烯的制备方法为:将氧化石墨分散于超纯水中,超声处理分散形成均匀的黄色透明胶体溶液,即得氧化石墨烯,然后加入NaOH和一氯乙酸超声处理,使氧化石墨烯上的羟基和环氧基转化为羧基,然后热过滤除去杂质离子,蒸发掉多余水分,再在65℃下真空干燥得到羧基化氧化石墨烯,其中,氧化石墨、超纯水、NaOH、一氯乙酸的质量体积比为100mg:100mL:6.0g:5.0g。
[0049] miRNA-21适配体溶液是以TE缓冲液为溶剂,TE缓冲液为10mM Tris–HCl,包含1mM EDTA,PH为7.4。
[0050] <实施例2>
[0051] 羧基化氧化石墨烯修饰电极检测miRNA-21的方法同实施例1,其中,还包括:在步骤一之前,对金电极进行以下处理:
[0052] 将金电极置于NaHCO3浓度为5μM、KCl浓度为10μM的超纯水溶液中,于温度为65℃水浴条件下浸泡40min,用超纯水冲洗后,再置于乙酸浓度为5μM、硅酸浓度为2μM的超纯水溶液中,于温度为80℃水浴条件下浸泡60min,用超纯水冲洗后,在抛光布上用0.05μm的抛光粉打磨,再用超纯水冲洗干净。
[0053] <对比例1>
[0054] 羧基化氧化石墨烯修饰电极检测miRNA-21的方法同实施例1,其中,不同的是,步骤d中的羧基化氧化石墨烯复合物饱和溶液,用羧基化氧化石墨烯饱和溶液代替,羧基化氧化石墨烯饱和溶液的制备方法具体为:将羧基化氧化石墨烯加入超纯水中,于超声频率为100KHz超声处理50min,得到羧基化氧化石墨烯饱和溶液。
[0055] <金电极电化学信号试验>
[0056] 1、如图1所示,为裸金电极,及按实施例1中的步骤a、b、c、d、e制备的5个金电极,一共6个金电极,采用交流阻抗法扫描得到对应的多个交流阻抗曲线图,分别一一对应图1中的a、b、c、d、e、f 6条交流阻抗曲线;
[0057] 由图1可以看出,比较e曲线和a曲线,说明经过步骤a至d的修饰后,可以显著将miRNA-21适配体和羧基化氧化石墨烯复合物修饰到金电极表面,并显著增大电化学信号;
[0058] 比较e曲线和f曲线,说明经过步骤a至e的修饰后,可以将电化信号放大到合适值。
[0059] 如图2所示,为上述6个金电极的计时库伦图;
[0060] 如图3所示,图3是图2中的μC对Time1/2作图。
[0061] 如图2所示,比较e曲线和a曲线,可知经过步骤a至d的修饰后,金电极具有更好的电化学响应,电流强度和表面积较大;比较e曲线和f曲线,说明经过步骤a至e的修饰后,可以进一步增强电流强度和表面积。
[0062] 2、采用实施例1和对比例1的方法检测得到的miRNA-21溶液的浓度与阻抗值的线性关系的R2分别为0.9999和0.9843,说明实施例1的方法中修饰电极所引起的电化学信号更加稳定,可以提高检测的准确性。
[0063] 3、检测混合样品
[0064] 将肺腺癌细胞、胶质母细胞瘤细胞、乳腺癌细胞、宫颈癌细胞分别加入超纯水,并粉碎,离心,取上清液,即得到4种干扰液;
[0065] 配置4组miRNA-21溶液,每组有4个,且miRNA-21的浓度不同,向每组miRNA-21溶液中加入其中一种干扰液,使干扰液浓度为5×10-11mol/L,miRNA-21的浓度分别为1×10-14 -13 -12 -11
mol/L、1×10 mol/L、1×10 mol/L、1×10 mol/L,得到16个待测样液;
[0066] 采用实施例1的方法分别检测上述16个待测样液,检测得到的miRNA-21的浓度如表1所示,单位是mol/L:
[0067] 表1
[0068]
[0069]
[0070] 由表1可以知道,对于存在干扰液的情况下,实施例1的方法的检测准确性依然可以得保证,具有超强的抗干扰能力,可以准确检测低至到1×10-13mol/L的浓度。
[0071] 采用对比例1的方法分别检测上述16个待测样液,检测得到的miRNA-21的浓度如表2所示,单位是mol/L:
[0072] 表2
[0073] 组别 1×10-14 1×10-13 1×10-12 1×10-11肺腺癌细胞 - - 0.74×10-12 0.90×10-11
胶质母细胞瘤细胞 - - 0.83×10-12 0.92×10-11
乳腺癌细胞 - - 0.85×10-12 0.80×10-11
宫颈癌细胞 - - 0.72×10-12 0.88×10-11
[0074] 由表1与表2的数据比较可知,未采用羧基化氧化石墨烯复合物修饰电极检测,其能准确检测到的最低限为1×10-12并且准确性还不如表1,说明羧基化氧化石墨烯复合物可以增强电化学信号,并且电化学信号更加稳定。
[0075] 尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。