一种生物比色传感器,其制备方法以及用图
【技术领域】
[0001]本发明涉及二维纳米材料二氧化锰纳米片/DNA基础的生物比色传感器技术领域，具体涉及构建基于二维纳米材料模拟酶活性和DNA对于二维纳米材料二氧化锰纳米片模拟酶活性的抑制作用而构建的比色传感器用于对各种生物分子的检测。
【背景技术】
[0002]21世纪是生命科学的世纪，对DNA的研宄是生命科学研宄中的一个极其重要的方面，DNA生物传感器的研宄已成热点。目前各种方式用于检测生物分子，二维纳米材料的出现为DNA基传感器注入了强大的生命力，将二维纳米材料和DNA基传感器的结合是时代的产物。二维二氧化锰纳米片由于其好的水溶性、优异的生物兼容性、易于修饰等性能已被开始研宄。因此，应用二维二氧化锰纳米片构筑高效分子识别界面具有潜在的优势。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种生物比色传感器，其制备方法以及用途。具体涉及二氧化锰纳米片/DNA基础的生物比色传感器，利用二氧化锰纳米片具有模拟酶活性和ssDNA对于二氧化锰纳米片模拟酶活性的抑制作用，应用于对各种生物分子(HBVgene, Thrombin, Tolemerase)的检测。利用ssDNA可以抑制二氧化猛纳米片模拟酶活性的特性和dsDNA以及其他的二级结构的DNA可以远离而恢复二氧化锰纳米片模拟酶的特性构建了生物比色传感器，应用二维二氧化锰纳米片构筑高效分子识别界面构建的二氧化锰纳米片/DNA生物比色传感器应用于各种目标生物分子的检测。具体技术方案如下:
[0004]一种生物比色传感器的制备方法，包括如下步骤:
[0005](I)将 DNA 序列(P3，Thrombin-binding aptamer，P4)溶解在缓冲溶液中，使用之前对 P3，Thrombin-binding aptamer, P4进行培养；
[0006](2)对所用的物质配置成相应的浓度；
[0007](3)将处理过得P3，Thrombin-binding aptamer和P4放在溶液中进行培养，形成生物比色传感器。
[0008]进一步地，步骤(I)中，缓冲溶液为pH7.4的PBS缓冲溶液。
[0009]进一步地，步骤(I)中，DNA序列溶解在缓冲溶液中后在低温下下保存备用；使用之前将P3，Thrombin-binding aptamer, ?4于80_90°C加热10分钟后自然冷却到室温培养一段时间。
[0010]进一步地，步骤(2)中，所用的物质包括二氧化猛纳米片，thrombin, TMB。
[0011]进一步地，步骤⑶中，将处理过得P3，Thrombin-binding aptamer和P4放在步骤
(2)得到的溶有一定浓度二氧化锰纳米片的溶液中。
[0012]进一步地，步骤(3)中，在室温下培养5min。
[0013]进一步地，步骤(3)中，利用DNA之间的碱基二氧化锰纳米片表面的范德华吸附作用形成二氧化锰纳米片/DNA基础的生物比色传感器。
[0014]一种生物比色传感器，采用上述的生物比色传感器的制备方法制得。
[0015]进一步地，其为二氧化锰纳米片/DNA基础生物比色传感器。
[0016]上述的生物比色传感器的用途，进一步地，用于对生物分子(HBVgene, Thrombin, Tolemerase)的检测。
[0017]与目前现有技术相比，本发明提供了基于二氧化锰纳米片/DNA基础的生物比色传感器，及其应用于对各种生物分子(HBV gene, Thrombin, Tolemerase)的检测，本发明使用二氧化锰纳米片具有模拟酶活性和ssDNA对于二氧化锰纳米片模拟酶活性的抑制作用，制备出基于二氧化锰纳米片/DNA基础的生物比色传感器，利用DNA对于二氧化锰纳米片模拟酶的可调节特性，传感器实现了对各种生物分子(HBV gene, Thrombin, Tolemerase)灵敏性、特异性的检测。
[0018]具体来说，本生物比色传感器的制备方法，使用的是无标记的DNA,操作简单，成本很低，避免任何化学标记和修饰结果显示此传感器对各种生物分子(HBVgene, Thrombin, Tolemerase)的检测结果令人满意，且具有操作简单，灵敏度高，检测限低的特点。
【附图说明】
[0019]图1为抑制二氧化锰纳米片模拟酶活性的最佳浓度
[0020]图2A为各种物质存在条件下的紫外光谱图
[0021]图2B为基于二氧化锰纳米片/DNA传感器无标记检测HBV gene相关结果图，不同浓度HBV gene对应荧光光谱
[0022]图2C为基于二氧化锰纳米片/DNA传感器无标记检测HBV gene相关结果图，荧光强度与不同HBV gene浓度线性关系
[0023]图2D为基于二氧化锰纳米片/DNA传感器的选择性考察
[0024]图3为抑制二氧化锰纳米片模拟酶活性适配体的最佳浓度
[0025]图4A为各种物质存在条件下的紫外光谱图
[0026]图4B为基于二氧化猛纳米片/DNA传感器无标记检测Thrombin相关结果图，不同浓度Thrombin对应荧光光谱
[0027]图4C为基于二氧化锰纳米片/DNA传感器无标记检测Th1mbin相关结果图，荧光强度与不同Thrombin浓度线性关系
[0028]图4D为基于二氧化锰纳米片/DNA传感器的选择性考察
[0029]图5为抑制二氧化锰纳米片模拟酶活性的最佳浓度
[0030]图6A为各种物质存在条件下的紫外光谱图
[0031]图6B为基于二氧化猛纳米片/DNA传感器无标记检测Tolemerase相关结果图，不同浓度Tolemerase对应荧光光谱
[0032]图6C为基于二氧化猛纳米片/DNA传感器无标记检测Tolemerase相关结果图，荧光强度与不同Tolemerase浓度线性关系
[0033]图6D为基于二氧化锰纳米片/DNA传感器的选择性考察
[0034]图7为基于二氧化锰纳米片/DNA基础的生物比色传感器，及其应用于对生物HBVgene检测示意图
[0035]图8为基于二氧化锰纳米片/DNA基础的生物比色传感器，及其应用于对生物Thrombin检测示意图
[0036]图9为基于二氧化锰纳米片/DNA基础的生物比色传感器，及其应用于对生物Tolemerase检测示意图
【具体实施方式】
[0037]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。
[0038]在本优选实施例的二氧化锰纳米片/DNA基础的生物比色传感器制备方法及应用的步骤如下:
[0039](I)将购买的 DNA 序列(P3，Thrombin-binding aptamer，P4)溶解在 PBS (pH 7.4)缓冲溶液中，并在低温下下保存备用，使用之前将P3，Thrombin-binding aptamer, ?4于80-90°C加热10分钟后自然冷却到室温培养一段时间；
[0040](2)对所用的物质如二氧化锰纳米片，thrombin, TMB配置成相应的浓度；
[0041](3)将处理过得P3，Thrombin-binding aptamer和P4放在溶有一定浓度二氧化猛纳米片的溶液中，在3室温下培养5min，利用DNA之间的碱基二氧化锰纳米片表面的范德华吸附作用形成二氧化锰纳米片/DNA基础的生物比色传感器。
[0042]HBV gene的浓度不同，形成dsDNA的量不同，吸附在二氧化猛纳米片上ssDNA的量不同，随着HBV gene浓度的增加，形成dsDNA的量越多，吸附在二氧化锰纳米片上的ssDNA越少，二氧化锰纳米片模拟酶活性越强，TMB被氧化的越多，产生的紫外吸收越强，比色颜色越深。因此此传感器可对不同浓度的HBV gene进行定量检测。
[0043]Thrombin的浓度不同，Thrombin识别的适配体的量不同，吸附在二氧化猛纳米片上适配体的量不同，随着Th1mbin浓度的增加，吸附在二氧化锰纳米片上的适配体越少，二氧化锰纳米片模拟酶活性越强，TMB被氧化的越多，产生的紫外吸收越强，比色颜色越深。因此此传感器可对不同浓度的Th1mbin进行定量检测。
[0044]Tolemerase的浓度不同，延生并脱附的探针匕的量不同，吸附在二氧化锰纳米片上ssDNA的量不同，随着Tolemerase浓度的增加，脱附的探针？4的量越多，吸附在二氧化锰纳米片上的探针P4越少，二氧化锰纳米片模拟酶活性越强，TMB被氧化的越多，产生的紫外吸收越强，比色颜色越深。因此此传感器可对不同浓度的Tolemerase进行定量检测。
[0045]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。
【主权项】
1.一种生物比色传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)将DNA序列(P3，Thrombin-bindingaptamer，P4)溶解在缓冲溶液中，使用之前对P3, Thrombin-binding aptamer, P4进行培养； (2)对所用的物质配置成相应的浓度； (3)将处理过得P3，Thrombin-bindingaptamer和P4放在溶液中进行培养，形成生物比色传感器。
2.如权利要求1所述的生物比色传感器的制备方法，其特征在于，步骤(I)中，缓冲溶液为PH7.4的PBS缓冲溶液。
3.如权利要求1或2所述的生物比色传感器的制备方法，其特征在于，步骤(I)中，DNA序列溶解在缓冲溶液中后在低温下下保存备用；使用之前将P3，Thrombin-bindingaptamer, ?4于80_90°C加热10分钟后自然冷却到室温培养一段时间。
4.如权利要求1-3中任一项所述的生物比色传感器的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所用的物质包括二氧化猛纳米片，thrombin, TMB。
5.如权利要求1-4中任一项所述的生物比色传感器的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，将处理过得P3，Thrombin-binding aptamer和？4放在步骤(2)得到的溶有一定浓度二氧化锰纳米片的溶液中。
6.如权利要求1-5中任一项所述的生物比色传感器的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，在室温下培养5min。
7.如权利要求1-6中任一项所述的生物比色传感器的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，利用DNA之间的碱基二氧化锰纳米片表面的范德华吸附作用形成二氧化锰纳米片/DNA基础的生物比色传感器。
8.一种生物比色传感器，其特征在于，采用如权利要求1-7所述的生物比色传感器的制备方法制得。
9.如权利要求8所述的生物比色传感器，其特征在于，其为二氧化锰纳米片/DNA基础生物比色传感器。
10.如权利要求8或9所述的生物比色传感器的用途，其特征在于，用于对生物分子(HBV gene, Thrombin, Tolemerase)的检测。
【专利摘要】本发明涉及一种生物比色传感器，其制备方法以及用途，包括如下步骤：(1)将DNA序列(P3，Thrombin-binding aptamer，P4)溶解在缓冲溶液中，使用之前对P3，Thrombin-binding aptamer，P4进行培养；(2)对所用的物质配置成相应的浓度；(3)将处理过得P3，Thrombin-binding aptamer和P4放在溶液中进行培养，形成生物比色传感器，利用二氧化锰纳米片具有模拟酶活性和ssDNA对于二氧化锰纳米片模拟酶活性的抑制作用，应用于对各种生物分子(HBV gene,Thrombin,Tolemerase)的检测。
【IPC分类】G01N21-78
【公开号】CN104535568
【申请号】CN201510020927
【发明人】王广凤, 江红
【申请人】安徽师范大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月15日