用于监测HPV的可穿戴式传感器及其应用的制作方法

本发明涉及hpv监测领域，特别涉及一种用于监测hpv的可穿戴式传感器。

背景技术：

1、宫颈癌作为一种可预防的癌症，是发病率仅次于乳腺癌的全球第二大女性相关癌症。大多数宫颈癌发生在发展中国家，我国亦属宫颈癌高发地区。据统计，约95％-99％的宫颈癌病例与人乳头瘤病毒(human papillomavirus，hpv)感染相关。

2、hpv病毒属庞大多样，亚型众多。不同亚型的hpv在组织分布、致癌潜力及疾病表型上存在差异。临床上，将这些亚型分为高危型和低危型hpv。hpv的基因型是决定感染和病情进展的最重要因素，已经确定高危型hpv是导致宫颈癌及宫颈病变的主要原因。从hpv感染-低度宫颈上皮内瘤样病变-高度宫颈上皮内瘤样病变-宫颈癌的这一发展过程，需要10-15年漫长的时间，这为宫颈癌的早期发现、诊断和治疗提供了机会。据估算，早期监测发现并在癌前病变阶段进行治疗，及时清除病毒，有98％的病例可以治愈。因此，高危型hpv监测对预防宫颈癌的发生与发展十分必要。

3、传统的细胞学监测方法，如巴氏涂片法和液基薄层细胞学技术，结果依赖医务工作者主观判断，敏感性低、特异性差、不能分型且假阴和假阳性率高。而分子生物学监测则是hpv监测金标准方法，分子生物学监测技术的发展允许灵敏监测临床标本中的hpv特异性dna/rna片段，有效提升诊断性能，但现有hpv分子监测有较高的人员和设备要求，使其仅能在中心实验室中进行，即全球市场90％以上的hpv分子监测技术仍处于实验室阶段，不适合大规模的hpv监测和流行病学研究。此外，现有的hpv监测技术均严重依赖侵入性采样，易引起受试者隐私方面的担忧和强烈不适，导致女性对hpv监测的依从性降低。

4、如前所述，广泛、长期地持续监测hpv感染有利于宫颈癌前病变的发现，能有效降低宫颈癌的发病率和死亡率，但侵入性采样极大地限制了宫颈癌监测推广。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种用于监测hpv的可穿戴式传感器，旨在利用女性的离体体液直接进行监测。

2、为实现上述目的，本发明提出的用于监测hpv的可穿戴式传感器，所述可穿戴式传感器用于监测hpv-16和hpv-18；其中，

3、用于监测hpv-16的引物序列如seq no.1及seq no.2所示；

4、用于监测hpv-16的grna序列与seq no.3至seq no.6所示；

5、用于监测hpv-18的引物序列如seq no.7及seq no.8所示；

6、用于监测hpv-18的grna序列如seq no.9及seq no.10所示。

7、可选地/在一实施例中，所述可穿戴式传感器由上至下依次包括：

8、防渗滤膜层，所述防渗滤膜层用于过滤大体积组织碎片，且用于保持体液单向流通；

9、裂解滤膜层，所述裂解滤膜层上装载有若干试剂，若干所述试剂用于在体温条件下裂解样本而释放hpv dna；

10、监测/信号输出层，所述监测/信号输出层上装载有crispr-hpv诊断系统，所述crispr-hpv诊断系统包括如seq no.1至seq no.10所述的引物及grna，所述crispr-hpv诊断系统用于监测目标hpv dna且输出信号；

11、吸收支撑层，所述吸收支撑层为支撑上述多层结构，提供层析动力；

12、其中，所述crispr-hpv诊断系统为纸基crispr体系或dna水凝胶crispr体系。

13、可选地/在一实施例中，所述dna水凝胶crispr体系包括a液和b液，所述a液包括如下组分：

14、100μl 40％丙烯酰胺和双丙烯酰胺混合溶液，丙烯酰胺与双丙烯酰胺的质量比为29:1；

15、80μl nebuffer 2.1(10×)；

16、1μl浓度为100μm的cas12a；

17、1μl浓度为100μm的grna；

18、16μl浓度为0.5mm的丙烯酸修饰的dna；

19、10μl浓度为0.5mm的ssdna；

20、5μl浓度为40u/μl的rna酶抑制剂；

21、603μl无酶水。

22、可选地/在一实施例中，所述b液包括：

23、50mg aps；

24、25μl temed；

25、500μl水。

26、可选地/在一实施例中，所述dna水凝胶crispr体系的配置步骤如下：s1、分别混匀所述a液及b液；

27、s2、取40μl混匀后的b液添加至所述a液中，涡旋混合均匀制得混合液；

28、s3、迅速将所述混合液分配至模具中，室温下聚合反应一小时；

29、s4、使用nebuffer(2×)清洗所述混合液后,将所述混合液保存至crispr-mix(1×)溶液中，并至于4℃条件下储存。

30、可选地/在一实施例中，所述crispr-mix(1×)溶液包括如下组分：

31、300μl nebuffer 2.1(10×)；

32、1μl浓度为100μm的case12a；

33、1μl浓度为100μm的grna；

34、15μl浓度为100μm的fluorescent reporter；

35、2683μl无酶水。

36、可选地/在一实施例中，所述纸基crispr体系包括如下组分：

37、200μl浓度为15μm巯基修饰的ssdna；

38、5μl浓度为0.01m的tcep。

39、可选地/在一实施例中，所述纸基crispr体系的制备步骤如下：

40、a1、将200μl浓度为15μm巯基修饰的ssdna与5μl浓度为0.01m的tcep混合，室温避光条件下缓慢搅拌30-60分钟以活化巯基；

41、a2、将a1中经过活化后的溶液在缓慢搅拌的同时逐滴加入至800μl胶体金溶液中，而后室温反应24h得初步体系，且反应过程中每2h向溶液中滴加1m nacl溶液陈化，nacl终浓度为80mm；

42、a3、缓慢搅拌所述初步体系，且同时滴加100μl 3％(w/v)bsa溶液以封闭aunps，室温反应30分钟后，6000rpm离心10分钟，pbs洗涤2次后，以100μl保存液复溶，得ssdna修饰后的胶体金溶液，4℃避光保存备用；

43、a4、取0.5cm见方的nc膜，向上滴加2μl浓度为0.2mg/ml的链霉亲和素溶液，37℃恒温过夜干燥后滴加5μl步骤a3中所得的ssdna修饰后的胶体金溶液，室温避光反应30分钟后使用pbs冲洗nc膜，再在37℃下恒温过夜干燥；

44、a5、向步骤a4中的nc膜上滴加5μl的crispr反应体系(10×)，在37℃下恒温过夜干燥后得纸基crispr体系。

45、本发明还提出一种女性内裤，所述女性内裤与阴部的贴合面上设置有如上述任一项中所述的传感器。

46、本发明还提出一种卫生棉片，所述卫生棉片与阴部的贴合面上设置有如上述任一项中所述的传感器。

47、本发明技术方案通过建立可在体温条件下裂解女性离体体液样本而释放hpvdna，进而完成监测的可穿戴式传感器，使得hpv的监测无需进行侵入性采样，从而提高了女性对hpv监测的依从性，便于推广宫颈癌的监测。