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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及检测领域,具体涉及基于滚环放大和g四联体双信号比值电化学适应传感器,还涉及利用传感器检测病原菌的方法。
技术介绍
1、细菌感染是由致病菌或机会致病菌进入血液循环并产生毒素和其他代谢物引起的急性全身感染。临床医学已经迫切要求进行细菌学检测,以帮助处理这种感染类型。目前,临床上的细菌检测方法主要包括传统的生化鉴定方法、免疫学检测方法、分子生物学分析方法、质谱分析方法等。然而,这些方法的缺点是耗时、操作复杂、消耗患者样本,这限制了它们在某些特定临床场景中的适用性。为了解决这些缺点,电化学生物传感器已被开发用于量化低数量的靶基因,由于其高灵敏度,提供了简化但准确的细菌检测方法,并在细菌检测中显示了良好的应用前景。然而,在这些传感器完全适合临床应用之前,仍存在一些问题需要解决。例如,据报道,大多数电化学生物传感器使用单一电化学信号进行细菌检测,反映浓度通过单一信号的输出往往容易受到内部或外部因素如电极、仪器和环境,可能导致糟糕的稳定性,重现性以及结果可靠性。因此,与传统的单信号策略相比,迫切需要建立一种具有高灵敏度和高特异性的方法来进行感染性细菌的检测以及脓毒症的早期诊断。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种基于滚环放大和g四联体双信号比值电化学适应传感器;本专利技术的目的之二在于提供利用所述的传感器检测病原菌的方法。
2、为达到上述目的,本专利技术提供如下技术方案:
3、1、基于滚环放大和g四联体双信号比值电化学适应传感器,其特征
4、本专利技术优选地,所述茎环fc修饰适配体和硫醇修饰扩增探针的序列分别如seq idno.1和seq id no.2所示。
5、本专利技术优选地,所述圆形细探针的核酸序列如seq id no.3所示。
6、本专利技术优选地,所述复合探针修饰的金电极由以下方法制备:将茎环fc修饰适配体与硫醇修饰扩增探针按1:2的体积比混合,然后在95℃下热变性10min,在4℃冰浴中杂交10min,使茎环fc修饰适配体与硫醇修饰扩增探针结合形成复合探针,然后将复合探针滴加在金电极表面通过au-s键连接复合探针,水洗涤,再在6-mch溶液中处理得到。
7、本专利技术优选地,所述rca反应试剂中各组分浓度如下:2.5mm dntps,10mm富含c-碱基的圆形探针,10u phi29 dna聚合酶和牛血清白蛋白。
8、2、利用所述的电化学适应传感器检测病原菌的方法,通过检测dpv检测得到fc电化学信号,通过δimb与δifc的比值和线性回归方程为y=7.453*logc-9.427计算得到细菌浓度,其中c表示细菌浓度,y表示δimb与δifc的比值;
9、其中δifc=|ifc1-ifc0|,ifc0为复合探针修饰的金电极在pbs溶液中进行dpv检测的fc电化学信号,ifc1为加入待测液与反应后,再滴加rca反应试剂反应后并在37℃下孵育2h后进行dpv检测的fc电化学信号;
10、其中δimb=|imb1-imb0|,imb0为复合探针修饰的金电极添加mb后,在pbs溶液中用dpv检测的mb电化学信号,imb1为加入待测液与反应后,再滴加rca反应试剂反应后进行dpv检测的mb电化学信号。
11、本专利技术优选地,所述dpv检测的参数如下:电压范围:-0.2v~+1.6v;扫描速率:0.1v/s;脉冲周期:100ms;脉冲宽度:50ms;振幅:0.01v。
12、本专利技术优选地,所述电化学适应传感器的复合探针修饰浓度为1.5μm。
13、本专利技术优选地,检测mb电化学信号时,溶液中钾离子浓度为100mm。
14、本专利技术优选地,所述rca反应试剂的反应时间为2h。
15、本专利技术的有益效果在于:本专利技术提供了基于滚环放大和g四联体双信号比值电化学适应传感器,使用该平台具有如下优点:
16、1)恒温检测,避免了变温操作的复杂性。
17、2)超灵敏检测,基于适配体识别诱导的rca/g-四联体策略,建立检测致病菌超敏的比值双信号电化学生物传感器,实现了lod为10cfu/ml,检测范围为10-106cfu/ml的超灵敏零检测。
18、3)高特异性检测,基于核酸适配体的技术实现了高特异性检测,在复杂样品中能够有效识别目标细菌,表现出良好的检测性能,良好的稳定性和回收率,因此在临床诊断中显示出巨大的潜力。
19、4)具有普适性,该传感策略结构简单,仅需要根据目标细菌更换相应适配体及dna探针序列,即可完成多种病原菌的高灵敏、高特异性检测,且该传感器价格低廉,检测速度快,具有较高性价比。
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1.基于滚环放大和G四联体双信号比值电化学适应传感器,其特征在于:所述传感器由复合探针修饰的金电极和RCA反应试剂组成;所述复合探针包括识别病原菌的茎环Fc修饰适配体和硫醇修饰扩增探针,茎环Fc修饰适配体与硫醇修饰扩增探针杂交形成复合体,所述RCA反应试剂包括dNTPs、富含C-碱基的圆形探针、Phi29 DNA聚合酶和牛血清白蛋白。
2.根据权利要求1所述基于滚环放大和G四联体双信号比值电化学适应传感器,其特征在于:所述茎环Fc修饰适配体和硫醇修饰扩增探针的序列分别如SEQ ID NO.1和SEQ IDNO.2所示。
3.根据权利要求1所述基于滚环放大和G四联体双信号比值电化学适应传感器,其特征在于:所述圆形细探针的核酸序列如SEQ ID NO.3所示。
4.根据权利要求1所述基于滚环放大和G四联体双信号比值电化学适应传感器,其特征在于:所述复合探针修饰的金电极由以下方法制备:将茎环Fc修饰适配体与硫醇修饰扩增探针按1:2的体积比混合,然后在95℃下热变性10min,在4℃冰浴中杂交10min,使茎环Fc修饰适配体与硫醇修饰扩增探针结合形成复
5.根据权利要求1所述基于滚环放大和G四联体双信号比值电化学适应传感器,其特征在于:所述RCA反应试剂中各组分浓度如下:2.5mM dNTPs,10mM富含c-碱基的圆形探针,10UPhi29 DNA聚合酶和牛血清白蛋白。
6.利用权利要求1~5任一项所述的电化学适应传感器检测病原菌的方法,其特征在于:通过检测DPV检测得到Fc电化学信号,通过ΔIMB与ΔIFc的比值和线性回归方程为Y=7.453*logC-9.427计算得到细菌浓度,其中C表示细菌浓度,Y表示ΔIMB与ΔIFc的比值;
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述DPV检测的参数如下:电压范围:-0.2V~+1.6V;扫描速率:0.1V/s;脉冲周期:100ms;脉冲宽度:50ms;振幅:0.01V。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述电化学适应传感器的复合探针修饰浓度为1.5μM。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:检测MB电化学信号时,溶液中钾离子浓度为100mM。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述RCA反应试剂的反应时间为2h。
...【技术特征摘要】
1.基于滚环放大和g四联体双信号比值电化学适应传感器,其特征在于:所述传感器由复合探针修饰的金电极和rca反应试剂组成;所述复合探针包括识别病原菌的茎环fc修饰适配体和硫醇修饰扩增探针,茎环fc修饰适配体与硫醇修饰扩增探针杂交形成复合体,所述rca反应试剂包括dntps、富含c-碱基的圆形探针、phi29 dna聚合酶和牛血清白蛋白。
2.根据权利要求1所述基于滚环放大和g四联体双信号比值电化学适应传感器,其特征在于:所述茎环fc修饰适配体和硫醇修饰扩增探针的序列分别如seq id no.1和seq idno.2所示。
3.根据权利要求1所述基于滚环放大和g四联体双信号比值电化学适应传感器,其特征在于:所述圆形细探针的核酸序列如seq id no.3所示。
4.根据权利要求1所述基于滚环放大和g四联体双信号比值电化学适应传感器,其特征在于:所述复合探针修饰的金电极由以下方法制备:将茎环fc修饰适配体与硫醇修饰扩增探针按1:2的体积比混合,然后在95℃下热变性10min,在4℃冰浴中杂交10min,使茎环fc修饰适配体与硫醇修饰扩增探针结合形成复合探针,然后将复合探针滴加在金电极表面通过au-s键连接复合探针,水洗...
【专利技术属性】
技术研发人员:丁子珊,阳莎,陈鸣,唱凯,包静,王珏,
申请(专利权)人:中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院,
类型:发明
国别省市:
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